郑州特高压换流站户内直流场新型紧急融冰接线方案

以郑州特高压换流站为研究对象,借鉴户外直流场的紧急融冰接线原理,根据户内直流场的特殊性,提出适用于换流站户内直流场的2种新型融冰接线形式,并对其进行了经济、技术比较。最后,按照推荐的电气接线形式给出了新型户内直流场电气平面布置方案,并分析这种布置方案在紧急融冰时的运行方式和独特优点。研究结论可为特高压换流站户内直流场设计提供参考。     

特高压直流输电线路融冰方案

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的问题,研究了特高压直流输电线路融冰的2种方案:预防性融冰方案和紧急融冰方案。预防性融冰方案是使特高压直流工程的2个极功率方向相反,可以在直流双极总功率很小的情况下实现较大的线路电流,防止线路覆冰形成;紧急融冰方案是将特高压直流换流器从串联接线方式转换为每站2个换流器并联运行,产生很大的融冰电流,可迅速融化已经形成的覆冰。文中提出了特高压直流工程紧急融冰方案的控制策略,即整流侧并联的2个换流器均处于定电流控制,逆变侧并联的2个换流器一个为定电流控制、另一个为定电压控制,逆变侧定电流换流器的电流参考值为线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的换流器控制整个极的直流电压。上述融冰方案的实施将大大降低覆冰对特高压直流输电系统可靠性的影响。     

特高压直流换流站直流场型式比较及选择

特高压直流换流站采用户内直流场还是户外直流场? 结合以往直流工程经验, 通过技术经济比较可知, 户内直流场虽然可能增加一次性投资及运行维护费用, 但同时减少了电气设备的投资, 而且有利于降低设备制造难度及设备制造成本, 有利于工程进展及提高换流站运行可靠性和可用率, 有利于运行维护, 有利于设备抗震。因此推荐采用户内直流场, 即将高压设备置于户内, 低压设备仍然布置在户外。     

特高压直流换流站系统优化设计

为使特高压直流换流站系统在经济上和技术上均达到一个更优的组合,全面总结了向家坝-上海±800kV特高压直流工程的咨询研究结论,系统阐述了该工程的技术方案,包括电气主接线、直流谐波抑制及直流滤波器设计,过电压及绝缘配合、主设备要求以及融冰运行方式等关键技术问题,并通过工程建设的开展以及特高压输电技术研究的深入对上述技术方案的进行了全方面的优化。换流站系统优化设计对高压直流技术的发展和设备的研发及特高压直流工程的建设具有重要的指导意义。     

±800 kV复龙换流站设计特点介绍

±800 kV 复龙换流站是向家坝-上海特高压直流输电工程中的送端换流站, 500 kV 交流侧主接线采用一个半断路器接线方式, 户内GIS 方案, 共9 个间隔。直流侧接线与±500 kV 直流换流站相比, 其特点为:增加了旁路设备; 平抗分别布置在极线和中性母线上; 每极仅设1 组直流滤波器。复龙换流站的设备国产化比例进一步提高。     

基于±500kV户外型开关设备的特高压换流站户内开关场的探讨

针对特高压直流关键设备的研发现状,根据特高压户内开关场对设备外绝缘性能的要求,在分析±500kV隔离开关和支柱绝缘子等设备的外绝缘参数基础上,提出了基于成熟技术的±500 kV户外型开关设备应用于特高压户内直流开关场的设想,并讨论特高压换流站采用户内直流开关场的必要性。此项研究可为我国±800kV特高压直流输电关键设备的研发提供参考。     

特高压直流场外绝缘方案的研究

特高压直流工程的外绝缘设计是特高压直流输电的关键技术之一 ,直接影响特高压直流输电系统 的安全可靠运行。国内外直流输电系统的运行经验表明 ,由于外绝缘的设计缺陷和环境污秽的加剧 ,多次发 生运行故障 ,导致巨大的经济损失。所以外绝缘方案的设计具有重要的作用。我国憾高压直流换流站中特高 压直流场外绝缘方案有以下几种:第 1种是户外瓷绝缘 ,第 2种是全合成外绝缘 ,第 3种是纯瓷外涂 RTV绝 缘 ,第 4种是安装增爬裙 ,第 5种是户内直流场外绝缘。各种方案具有不同的优缺点 ,通过技术经济比较 ,户内 直流场、涂 RTV和瓷芯复合伞裙的外绝缘方案值得推荐。     

特高压直流工程的融冰控制保护策略及试验分析

极端气候条件和输送功率的限制使得直流电流无法满足融冰要求,导致直流输电线路形成覆冰,这将严重影响特高压直流系统的稳定运行。本文结合酒湖直流工程的融冰功能,阐述了特高压直流输电工程中循环阻冰模式和并联融冰模式运行的主接线拓扑结构与特点,提出了循环阻冰模式下两极联跳的策略和并联融冰模式下直流控制保护功能的修改方案。通过RTDS闭环实时数字仿真验证了融冰功能的可行性和有效性,可为特高压直流输电工程融冰运行方式的直流控制保护系统设计提供参考。     

±800 kV特高压直流输电系统主回路参数研究

为制定直流系统的控制策略并提供基本的稳态控制参数,以向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程为依托,根据直流输电的基本理论并结合特高压直流系统的特点研究了主回路参数,提出了特高压直流系统的基本控制策略,以及2组12脉动换流器串联(400kV+400kV)构成±800kV特高压的全新换流站接线方案和灵活的运行接线方式。在主回路参数研究和设计中分析了影响主回路参数设计的关键因素,给出了特高压换流站主设备的参数,为特高压直流技术研究提供了基础数据。     

±800kV特高压柔性直流换流站直流侧电气接线方案

面对远距离、高电压、大功率的送电需求,±800kV级特高压柔性直流输电技术的工程应用迫在眉睫。换流站直流侧的电气接线是工程方案中最重要的部分,对整个系统安全可靠运行起到至关重要的作用,是决定整体技术方案的核心内容。本文根据换流阀组接线形式、直流侧故障清除方案的对比分析,并结合系统运行的需求提出换流站直流侧电气设备配置方案、极母线电气接线及中性母线电气接线方案。研究提出的直流侧接线方案推荐采用高低阀组串联的双极MMC结构,利用"半桥+全桥"混合拓扑方案清除直流故障,并提出了直流侧详细的电气设备配置和接线方案。研究结果可行性高、经济性优,对提高±800kV柔性直流换流站的整体设计水平,具有重要的意义。     

国家电网特高压直流线路融冰方法获发明专利

国家电网公司提出的特高压直流输电系统线路融冰方法获国家知识产权局授予的发明专利权。这种线路融冰方法是从换流站的主接线中增加连接线和开关,通过改变相应开关的通断状态,改变换流器之     

±800 kV直流换流站直流侧接线及设备配置方案探讨

±800kV直流输电工程的电压高、输送功率大,其直流换流站直流侧接线及设备配置需结合换流设备制造、运输条件的限制,并综合考虑整个换流站的可靠性、可用率来确定。鉴此,对换流站直流侧接线及设备配置方案进行了研究。研究结果为：特高压换流站换流器的接线推荐采用每极2个12脉动串联方案。对比电压．又可细分为（600＋200）kV、（500＋300）kV、（400＋400）kV三种,其中（400＋400）kV方案如分析所述经济性和可行性最好,所以阀组接线推荐采用（400＋400）kv方案。直流开关场接线方案采用典型双极直流接线方案比较合适。     

±800kV郑州换流站户内直流开关场设计

首先分析了±800 kV郑州换流站直流开关场接线与主要电气设备参数,并进行优化。然后计算站址污秽等级,确定直流设备爬电比距,为降低设备外绝缘,将极母线设备户内布置,通过计算直流开关场空气间隙,结合设备布置,给出了户内开关场推荐尺寸。最后配合阀厅布置特点,户内直流开关场与阀厅一列,呈极对称布置。该结果对郑州换流站的设计具有一定的指导意义。     

±800 kV特高压换流站可靠性评估

在超高压直流输电(EHVDC)已具备成熟技术基础上,进一步发展特高压直流输电,虽然可节省线路走廊,提高整个电力行业技术水平,但由于输送容量大,可靠性问题也愈显重要。一方面通过定性和定量对几种主要的接线进行分析,推荐出可靠性较高的接线,为特高压直流输电系统方案论证和系统设计提供了借鉴;另一方面,分析总结了已建±500kV换流站中各种典型故障原因及改善薄弱环节的措施,根据特高压直流输电工程特点,提出了提高特高压直流输电系统可靠性的措施,从而为新建特高压直流输电系统设计、运行和管理提供借鉴。     

±800 kV换流站通用设计研究与应用

介绍了±800 kV换流站通用设计编制的目的、输入条件和主要技术原则,并按照换流站功能区划分为换流场、直流场、交流滤波器场、站用电、接地极5个基本模块.重点分析了±800 kV换流站设计的主要技术方案,对电气主接线形式、布置方案及优化要点等进行了详细的说明,提出了适应不同外部条件的15个标准化模块方案,为后续特高压换流站设计工作提供参考.     

特高压双12脉波直流换流站系统可靠性评估

全国电网互联的趋势加快了对特高压直流输电技术的研究.特高压换流站系统输送容量大,电压等级高,考虑运行及设备制造原因,通常采用的都是双12脉波接线.由于特高压相对超高压而言,具有更多的元件设备数和运行状态模式,针对特高压双12脉波直流换流站系统的可靠性评估将变得更加困难.基于Markov过程基本原理和累积状态之间转移频率的性质,建立了特高压双12脉波直流换流站系统的数学模型.通过将特高压换流站系统划分为若干个子系统,建立各子系统的状态空间图和等效容量模型,并加以层层组合,最终建立起能表征整个特高压换流站系统运行状态及其转移关系的等效容量模型.建立了完整的针对双12脉波接线方式行之有效的可靠性评估方法,通过对特高压双12脉波和超高压单12脉波换流站系统可靠性评估的计算分析比较,证明了该方法的可行性,分析了双12脉波换流站特定结构对系统可靠性产生的影响.     

锦苏特高压直流输电工程系统试验研究和实践

概述了锦屏—苏南(简称锦苏)±800 kV特高压直流输电工程系统试验结果。针对特高压直流主回路46种接线方式进行了研究,确定了系统试验方案分为单换流器、单极、双极和融冰接线方式4部分内容,编制了系统试验方案;针对锦苏送端锦屏侧孤岛运行方式进行了研究,解决了孤岛方式试验过程中发生的频率振荡问题,完成了孤岛运行方式系统试验;对融冰接线方式系统试验进行了研究,解决了系统试验中融冰方式的技术问题,确定了融冰接线方式系统试验项目,顺利完成了融冰接线方式系统试验;对系统试验过程中发现的主要技术问题进行了分析,内容包括:苏州站极I控单元跳闸试验,造成锦屏站中性母线避雷器损坏问题的分析;锦屏站极II高端换流器跳闸闭锁后,低端换流发生跳闸问题分析;锦屏站交流滤波器频繁投切问题分析;苏州站5 612滤波器断路器C相损坏事件分析等。这些问题的解决保证了锦苏特高压直流输电工程系统调试的顺利进行和按期投入运行。     

±800kV干式平波电抗器的户内、外布置

为了研究±800 kV干式平波电抗器户内、外布置的可行性,基于该电抗器电感值的线性度较好不易饱和、运行维护简单等优点和现有运行经验,根据±800kV直流输电工程的初步方案和对相关制造厂调研,对换流站直流场中干式平波电抗器的户内、外布置方式技术、经济性比较。研究表明干式平波电抗器的户内、外布置方案均具有可行性。     

特高压直流换流站接入系统设计

根据目前的规划,高压直流输电系统的电压等级已从±600 kV提高到特高压等级的±800 kV,输送容量也已从3600MW提高达到5000 MW或6400 MW,这些对换流站的接入系统设计带来了前所未有的挑战.特高压直流的接入系统设计在电源的组织、换流站与交流系统的联系方式、电气主接线、换流站无功配置、稳定仿真及分析等方面都存在与常规士500 kV、±600 kV 所不同的特点及困难.通过总结中国目前5回规划中的特高压直流接入系统设计,归纳了解决上述难题的创新技巧及方法,并对特高压直流的孤岛运行方式存在的问题及可能的解决措施进行了探讨.最后,指出了特高压直流换流站接入系统设计一些必须遵循的思路、原则及方法.相关研究结果可为同类工程参考.     

高压直流换流站内融冰装置的交流滤波系统设计

直流融冰装置是冰期保证电网安全稳定运行必不可少的设备。本文重点针对高压直流输电系统换流站内融冰装置设计的特殊场景,研究了融冰装置对融冰交流母线电能质量、直流换流站交流母线电能质量、换流站交流滤波器设备的影响,提出了换流站内融冰装置的交流滤波系统的设计原则和方法,并通过设计实例和仿真验证了所提出方法的有效性。本文提出的方法能够有效降低融冰装置对直流换流站的电能质量和设备的影响,保证高压直流输电系统和融冰装置的安全稳定运行。