高压直流输电直流系统保护设备现场检验方法探索

由于缺乏简单便捷又有效可行的检验方法与装置,投运后的高压直流输电直流系统保护设备一直未开展定期检验工作。这将对电网的安全稳定造成严重隐患。文章提出了一种高压直流输电直流系统保护设备现场检验方法,该方法的优点在于无需拆卸保护设备、无需解析光电转换协议、不会对电网造成不良影响、安全风险小、成本较低。研制了具备光电式电流互感器、零磁通电流互感器加量能力的高压直流保护现场检验装置。采用所提方法与装置在投运已超过十年的±500 k V江城直流鹅城换流站开展了现场试点检验,验证了所提方法可行。     

直流光电电流互感器运行及分析

介绍了国内首台直流光电电流互感器的工作原理和实际运行情况,提出了直流光电电流互感器现场校验方法;结合实际运行测试结果进行了误差分析,给出了进一步的完善方法。直流光电电流互感器的实际运行表明:测量准确度达到设计要求,激光供电能适应换流站现场运行;直流光电电流互感器现场校验标准及设备亟待建立。     

光电式电流互感器二次信号现场模拟方法

光电式电流互感器对电力系统,特别是对(特)高压直流输电工程安全稳定运行影响重大。若开展直流控制保护系统现场校验,无法避开对光电式电流互感器的二次信号现场模拟。目前缺乏易于实施且满足现场需求的光电式电流互感器二次信号现场模拟方法。提出了一种无需解析光电协议的光电式电流互感器二次信号现场模拟方法,并研制了具备光电式电流互感器二次信号现场模拟能力装置。采用所提方法与装置在±500 kV江城直流鹅城换流站开展了光电式电流互感器二次信号模拟测试,验证了所提方法和装置可行。     

零磁通电流互感器二次信号现场模拟方法

作为高压直流控制保护系统最重要的采样通道之一,零磁通电流互感器所测量得到的数据是高压直流输电的控制、保护和测量最关键的信息和可靠的凭证.现有的零磁通电流互感器二次信号现场模拟方法缺乏.提出了一种易于实施的零磁通电流互感器二次信号现场模拟方法,可满足控制、保护对零磁通电流互感器采样通道的准确度和广度测试需要.所提方法在(特)高压直流输电工程开展了零磁通电流互感器采样通道现场模拟测试,验证所提方法有效性.     

低压抗直流电流互感器及检测装置研究

针对传统低压电流互感器在直流分量负荷下存在传变误差大的技术缺陷,分析了直流分量导致传统电流互感器失准的机理,研发了低压抗直流分量电流互感器,并提出了电流互感器抗直流性能检测方法,在此基础上研制出电流互感器抗直流性能检定装置。实验证明该抗直流分量电流互感器具有较好的抗直流性能,能满足现场运行要求。     

高压直流电流互感器稳态误差校验技术研究

精确测量直流电流是高压直流输电工程安全稳定运行的重要前提。高压直流电流互感器稳态误差校验技术是确保高压直流电流互感器测量精度的重要保证。针对目前主流运行的高压直流电流互感器并依据国家标准,文中提出了一种直流电流互感器稳态误差校验系统的设计方案,并采用相关设备搭建了误差校验系统。通过试验分析和对比,证明了该直流电流互感器误差校验系统的有效性,达到了实用化要求。     

光电互感器及其测量系统在HVDC中的应用研究

光电互感器具有结构简单、抗干扰能力强、响应迅速等优点,使其在高压直流系统(HVDC)中得到了广泛的应用。笔者分别介绍了基于罗戈夫斯基线圈、精密电阻的光电电流互感器(OCT)和基于阻容分压元件的光电电压互感器(OVT)的结构组成、测量系统的工作原理以及其在高压换流站中的应用情况,并结合光电传感器及其测量系统在实际工程的典型故障案例,分析了故障产生的原因及对高压直流控制保护系统的影响,为光电互感器的运行及其在后续工程中的改进提供一定的借鉴。     

直流配电网中计量设备的计量特性研究

针对直流配电网计量设备缺乏权威检测方法和检测标准的问题,分析分压器式直流电压互感器、光电式直流电压互感器、零磁通式直流电流互感器、有源光电式直流电流互感器及全光纤直流电流互感器基本原理及计量特性,提出中低压直流配电网计量设备典型配置方案,为不同应用场景下直流传感器选型方案的确定提供帮助。     

基于EMD滤波改进的直流电流互感器现场测试研究

直流电流互感器是高压直流输电系统的核心设备,其现场测试系统设计的合理性、准确性对直流输电系统尤为重要.对当前直流电流互感器现场测试系统存在误差的原因进行分析,提出了改进的直流电流互感器现场闭环测试方法.该方法通过高精度同步模块实现标准源模拟量和被测数字量的同步采集,解决了延时造成的误差;通过18位高精度A/D采集并引入EMD算法对电流直流分量进行提取,滤除了大量谐波,提高了测试系统的测量精度;设计了用于直流电流互感器暂态阶跃响应测试的阶跃源系统,并通过实验证明了该系统的可行性.提出的改进的直流电流互感器闭环测试系统由于解决了延时误差,减小了谐波误差,可提高测试系统的测量精度,并且由于EMD算法计算简单可靠,有较高的工程应用性.     

电流互感器的现场检定

介绍了采用“低压外推测电流互感器误差”新原理研制的HLE1型电流互感器现场检验装置校验电流互感器的方法、优点并与传统方法检测结果做了比对,证明了其有效性和准确性。     

高压直流电流测量装置的应用现状与研究进展

高压直流电流测量装置为高压直流输电系统的线路控制和保护提供输入信号。随着我国直流输电系统电压等级的不断升高,系统中的直流电流的测量已成为一个新课题。文章首先综述了已在国内外直流输电工程中运行的高压直流电流测量装置的结构和工作原理,指出各自存在的问题。然后介绍了我国在高压直流电流测量技术领域的研究进展,主要涵盖零磁通直流电流互感器、有源式直流电流互感器、全光纤式直流电流互感器、基于巨磁电阻效应的直流电流互感器和基于光纤光栅器件的直流电流互感器,希望能为未来高压直流电流测量装置的设计、实施与运行维护提供有益的参考。     

直流输电工程直流电流互感器现场暂态校验技术

随着直流输电工程建设的不断推进,直流电流互感器的现场校验技术逐渐成为直流输电领域的一大研究热点。针对目前直流电流互感器现场暂态性能校验技术的研究空白,分析了现有直流电流互感器的工作原理及其现场校验方法,研制了一套基于信号回采和预畸调节的便携式直流电流互感器现场暂态校验系统。该系统通过修正产生接近于仿真信号的阶跃大电流,其500 kHz的高速发送和采集模块保障了暂态过程采样与波形还原的准确性。利用该测试系统,在苏南UPFC工程实现了国内首次直流电流互感器的现场暂态性能试验。对极线和阀出口侧互感器的上升时间、最大过冲和暂态延时进行了测试,试验结果为直流电流互感器的暂态性能评估提供了依据。该技术在直流电流互感器现场校验中具有重要的推广意义。     

±800kV直流输电系统换流站直流电流互感器现场校准技术

国内直流输电用直流电流互感器投运后,由于缺乏试验设备,一般都不进行误差校准试验,这种现状已经成为直流输电系统安全稳定运行的隐患,并在一定程度上制约着直流输电系统控制、保护水平的提高。对换流站用直流电流互感器进行定期现场校准有助于及早发现设备隐患。为此研制了一套直流电流互感器现场校准系统,包括直流电流比例标准、便携5000A高稳定度直流电流源、GPS无线同步数据采集系统。采用该系统对向家坝-上海直流输电工程复龙换流站的极线光电流互感器在额定电流4000A下进行了现场校准试验。当试验电流〉800A时,被校准直流电流互感器的测量误差〈0.3%。依据试验结果对光电流互感器的性能进行了评估。建议将该技术在直流电流互感器交接试验和例行试验中进行推广。     

混合式光电电流互感器数据采集系统的研究

基于Rogowski线圈的新型混合式光电电流互感器与传统互感器相比有着不可比拟的优点。混合式光电电流互感器数据采集部分处于高压端,由于受到电源输出功率的限制, 要求采集电路设计低功耗。文中给出了一种基于FPGA和 ADS8325的光电电流互感器数字变换器的设计方法,提供了 E/O转换单元驱动电路和O/E单元接收电路并分析了其特点。文中的设计方法可以保障系统低功耗和采样数据的可靠性。     

直流电流互感器应用分析及测试方法研究

国内直流输电用直流电流互感器投运后,由于缺乏相应试验设备及检测规程,一般都不进行现场的全电流准确度试验。文章详细阐述了直流电流互感器的工作原理,分析了直流换流站电流测量装置的应用技术。在此基础上,本文提出一种直流电流互感器同步测试方法及系统,该测试系统能够完成直流电子式电流互感器全电流下的比差测试和复合误差测试,并在实验室完成了直流互感器的测试验证,依据试验结果对直流电流互感器的性能进行了评估,为后续现场测试提供技术支撑。     

链式STATCOM并网电流直流分量抑制

链式变换器适合于实现中高压无变压器直接并网,然而取消变压器通常会导致直流分量超标。特别在中高压应用场合,常采用电流互感器采样并网电流,其隔直效应将进一步导致输出直流分量不受控。建立含电流互感器的链式STATCOM系统模型,分析电流互感器导致直流分量放大的机理,提出一种基于直流侧电压纹波检测的并网电流直流分量抑制方法,并给出该方法的原理和设计原则。在一台25电平的链式STATCOM实验平台上验证该方法的可行性,实验结果表明,该方法即使在采样环节无法直接采集直流电流的条件下,也可有效抑制并网电流直流分量。     

换流站用OCT基本原理分析和现场校验方法的研究

近年来,随着我国电力系统的飞速发展,尤其是直流输电工程日益增多,有源光电式直流电流互感器(OCT)在国内换流站有了广泛应用.对OCT的原理和结构进行了介绍,并对其现场校验方法进行研究,结合现场实际情况给出异地同步测量法,最后通过现场试验进行验证.     

换流站零磁通回路的典型隐患分析及防范

目前高压直流输电工程大量采用零磁通电流互感器来测量低压区域的直流电流。零磁通互感器电子模块配置、信号电源回路及报警信号设置都将直接影响直流系统安全稳定运行。对某换流站零磁通电流互感器典型隐患进行详细分析并提出了具体防范措施。     

±800kV特高压直流测量系统优化研究

直流测量系统由光电互感器、光电转换模块、传输光纤、测量装置等系统构成,具有结构简单、抗干扰能力强、响应迅速等优点,能满足±800 kV特高压直流控制保护系统的性能和功能需求.介绍了特高压直流系统中光电互感器结构及其测量系统的工作原理,对比了实际工程中的配置情况,针对工程中直流滤波器电流互感器配置不当产生电磁干扰和测量系统滤波回路设计缺陷导致保护误动作等问题进行了分析,研究了相应的优化措施.通过仿真和工程实践验证了优化措施的正确性,可以提高特高压直流控制保护系统的运行稳定水平.     

10 kV低功耗光电电流互感器的研究

光电电流互感器目前已成为国内外的研究热点.利用MSP430F149单片机,设计了低功耗光电电流互感器高压侧电路,详细分析了光电电流互感器的主要特点,并进行了误差分析.给出了高压端低功耗电路的软硬件设计,同时为达到低功耗采取了相应措施,并详细介绍了程序流程.