海上平台混合直流供电方案研究与仿真分析

  [目的]  海上平台一般均采用海上自供电方案,该供电方式电源形式单一、可拓展性差、抗冲击能力弱、供电可靠性和保障程度低,同时,海上平台的空间非常有限,建设自供电电源投资较高。  [方法]  在对比研究利用岸电交流送电和直流送电方案优缺点的基础上,提出了技术可行、经济性较优的海上平台采用混合直流输电的方案。在此基础上,建立陆地电网侧常规直流、海上平台侧柔性直流的数学模型,结合传统直流的换流器的典型控制方式和柔性直流换流器的典型控制方式,提出混合直流的控制策略。  [结果]  在PSCAD/EMTDC上建立混合柔性直流输电系统的电磁暂态仿真模型,包含近区交流电网、混合直流系统以及海上平台系统的仿真系统模型,并开展建模仿真分析研究,分析近区交流电网、直流系统、海上平台的运行特性、故障特性以及交互影响。  [结论]  研究成果对解决海上平台的安全可靠供电问题具有十分重要意义。     

低压柔性直流微电网的电流互感器应用分析

  [目的]  低压柔性直流微电网是沟通储能、电动汽车等直流设备与中压直流配电网的桥梁。随着直流技术发展及越来越多直流设备接入电网,发展低压柔性直流微电网具有可行性、必要性。直流电流互感器是低压柔性直流微电网的重要组成部分。  [方法]  分析了典型的低压柔性直流微电网应用场景,对比了直流电流互感器,从可靠性、经济性角度分析了直流电流互感器的选型。  [结果]  该应用场景下精度要求高的支路保护、控制独立配置电流互感器,精度要求低的支路保护、控制共用电流互感器,当前技术水平下,推荐使用电阻分流器或巨磁电阻效应传感器。  [结论]  提出的当前低压直流电流互感器选型、应用分析是正确并有效的,同时也为其他应用场景提供了选型、配置建议。     

海上柔性直流换流站关键电气设备选型研究

  [目的]  对于海上柔性直流换流站而言,环境条件恶劣,施工困难,主设备的选择对换流站整体布局影响较大,合理的选择关键设备的型式对提升换流站的可靠性、减少施工及维护检修工作以及降低工程总体造价具有重要作用。  [方法]  通过分析海上柔性直流换流站的主回路关键设备构成,结合海上换流站的运行特点要求加以分析研究。  [结果]  阐述了海上柔性直流换流站的设备选型原则,重点分析研究了换流站关键电气设备的型式选择方案及依据,提出具有指导意义的研究结论。  [结论]  研究结果为海上换流站工程提供重要设计和应用依据。     

交流侧接地方式对多端柔性直流配电网保护配置的影响

  [目的]  为了提高多端环形柔性直流配电网的供电可靠性,研究了交流侧不同接地方式下的故障特征及其对保护配置的影响。  [方法]  首先确定了两电平、模块化多电平等不同类型换流设备的交直流故障等效通路,从故障过压、过流水平及故障恢复等方面分析了不同接地方式下交直流不对称故障对保护配置的影响。随后从保护原理配置、定值整定、出口方式及配合原则等方面,给出了多端环形柔性直流配电网典型保护配置方案。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件下搭建了三端柔性直流配电网的电磁暂态模型。  [结果]  仿真结果表明:当交流侧采用高电阻接地方式时,通过合理的保护配置可提高交流不对称故障时系统的稳定性、实现直流不对称故障的零停电时间故障穿越。  [结论]  研究成果为多端柔性直流配电网的接地方式设计、保护配置研究提供了一定参考。     

±800 kV柔性直流换流站换流变区域电气布置研究

  [目的]  柔性直流输电技术不断发展,至今已经成为主流的直流输电技术。面对远距离、高电压、大功率的送电需求,±800 kV级特高压柔性直流输电技术的工程应用迫在眉睫。换流变压器作为柔性换流站的核心部分,相关区域的布置方案非常重要,将会对全站整体布置方案产生重要影响。  [方法]  基于柔性直流换流站的技术基础,从电气接线、换流变压器布置、换流变广场布置、启动回路布置等方面进行分析,并根据其特点进行优化设计,提出了换流变区域的整体布置方案。  [结果]  换流变区域的整体布置方案可靠性高、可实施性强,节约了占地面积和投资成本。  [结论]  研究结果对±800 kV柔性直流换流站的工程应用有指导意义,有广泛的工程应用前景。     

海上风电场输电方式研究

  [目的]  随着海上风电场规模的扩大,新型输电技术广泛应用于海上风电场的电能传输,海上风电正面临着不同于陆地电网成熟模式的新挑战,需要进一步明确不同输电方式的技术特点与发展前景。  [方法]  概述了海上风电场四种输电方式即高压交流海底电缆、柔性直流输电技术、高压气体绝缘管道母线(GIL)和混合直流输电方式的技术特点和发展前景,并对各种输电方式进行了详细的成本构成分析及计算,对不同输电距离不同输送容量下的输电方式做出经济性比较。  [结果]  研究表明:我国现行海上风电输电方式中高压交流和柔性直流输电技术较为成熟,输电方式的选取受输电距离的影响,以输电距离约52 km为临界点。输电距离低于52 km时,交流输电具有经济优势;输电距离等于52 km时,柔性直流输电与交流输电两种方式成本相等;输电距离超过52 km后,直流输电方式的经济成本将低于交流输电方式,输电容量大小对输电方式的选择不会有太大影响。  [结论]  在不同输送容量下,近海风电输送方式仍然建议采用交流输电,远海风电输送方式建议采用柔性直流输电。     

直流微电网控制保护策略研究

  目的  直流微电网的控制及保护技术,对保证直流微电网的可靠、安全运行具有重要作用。论文旨在解决直流微电网设计中的关键技术问题。  方法  从直流母线拓扑结构选择、并离网切换控制策略、保护配置方案三个方面深入开展研究。  结果  通过研究,给出了直流母线拓扑结构选择原则、直流微电网的控制策略流程、保护分区及配置,并对直流互感器的选择进行了分析比较。  结论  研究成果在国家示范项目中得到了有效性验证,投运以来运行效果良好。     

柔性直流输电换流阀功率单元现场测试方法研究

  [目的]  在柔性直流输电工程中,换流阀功率单元及其备件需要定期进行测试和维护。功率单元工作正常是保证柔性直流输电系统安全稳定运行的重要前提。  [方法]  针对功率单元现场测试缺乏相关规范标准的现状,从功率单元的结构、工作机制和厂内测试项目入手,结合现场实际情况,提出了一种适用于现场的流程化的功率单元测试方法,并在该方法的基础上研制了一台可对功率单元进行自动测试的装置。  [结果]  所提出的测试方法和测试装置可有效提高功率单元现场测试的完备性、效率及准确性,该装置目前已在南澳多端柔性直流输电工程塑城换流站试点应用。  [结论]  工程实践表明:提出的测试方法贴近工程实际情况,为功率单元的运检、验收提供了有效的测试手段,也可为其他柔性直流输电工程的功率单元测试工作提供借鉴。     

柔性直流阀冷喷淋水反渗透处理优化研究

  [目的]  文章旨在解决换流站阀冷喷淋水水质破坏导致系统故障问题。  [方法]  分析了水质破坏机理及常规直流换流阀冷却喷淋水对管路破坏的过程,研究提炼出水处理内容。  [结果]  研究成果为柔性直流换流阀冷却喷淋水提出一种优化反渗透处理技术方案,可高效去除喷淋水中破坏管路的各个因素。  [结论]  该处理工艺出水基本杜绝喷淋水在冷却塔盘管外壁结垢及其他水质破坏的问题,确保整个阀冷系统可靠的冷却效能和稳定的运行。     

输电线路导线及地线复用新型直流融冰装置技术研究综述

  [目的]  在雨雪冰冻气候环境下,为了避免输电线路冰雪灾害事故的发生,需对输电线路进行融冰以加强其抵御冰雪灾害的能力,直流融冰装置是一种近年来应用广泛且行之有效的融冰装置。  [方法]  通过建立一种可行且有意义的技术来解决采用完全独立的两套融冰设备直流融冰装置设备投资大,占地面积增大,运维等费用成倍增加,整体经济性差的问题。提出一种可行的方法,即介绍了一种导线及地线复用新型直流直流融冰装置的主电路拓扑结构,可以一套装置实现导线和地线复用直流融冰的功能。  [结果]  获得的结果证明了这种技术是可行的和有效的。  [结论]  这项技术为进一步研究解决输电线路导线和地线覆冰、降低直流融冰装置投资、提高输电系统抵御自然灾害的能力具有重要参考意义。     

多种能源联合运行控制系统的设计与应用

  [目的]  由于风电、光伏、小水电、煤层气发电等多种间歇性能源具备波动性、随机性等特点,大规模接入电网后将给电网的安全稳定运行及控制带来很大的影响,而传统的电网运行控制系统不能完全适应对大规模间歇性能源的运行控制,因此需要开展含间歇性能源控制系统的研究,以实现对间歇性能源的运行控制。  [方法]  针对间歇性能源的特点,设计了多种能源联合运行控制系统的系统架构、关键应用技术,为间歇性能源的运行控制提供技术系统的支撑。  [结果]  所设计的多种能源联合运行控制系统实现了间歇性能源参与电网的运行控制,提高了系统应对间歇性能源波动的能力。  [结论]  系统已在贵州电网获得落地应用,验证了其对间歇性能源运行控制的可行性。     

海岛电力通信光缆运维技术研究

  [目的]  开展电力通信光缆运维技术研究对维护电网安全具有非常重要的现实意义。  [方法]  文章选取浙江舟山群岛为典型研究对象，根据海岛电网特点，针对海岛电力通信光缆运行维护工作进行详细探讨，介绍了各种常用光缆的运行现状，分析了其运维过程中存在的问题。  [结果]  研究表明:海岛电力通信工程优先选用独立光缆，光电复合缆仅作为线路监控使用。  [结论]  解决措施与处理建议为实现跨海电网的高效生产管理提供有益的启发和参考。     

多直流馈入受端电网交直流相互影响分析框架

  [目的]  现有交直流相互影响相关研究主要采用理论分析或数字仿真等方法就某些方面开展研究,缺乏从全局角度进行全面系统性总结分析,不利于全面分析与整体把握交直流相互影响基本过程与关键环节。  [方法]  在梳理总结大量成果基础上,建立了多直流馈入受端电网交直流相互影响问题总体分析框架;分析了直流换相失败发生、发展、恢复和直流闭锁全过程及相关环节典型参数,研究了交直流相互影响内涵及交直流相互影响途径,总结了常用分析方法及工程实用判据。  [结果]  提炼了交直流相互影响基本过程与核心问题,首次以图示方式提出了多直流馈入受端电网交直流相互影响问题分析总体思路与全景框架。  [结论]  为相关人士进一步深入研究交直流相互影响问题提供了参考借鉴。