±660kV直流接地极线路与极址工程建设

介绍±660 kV直流线路接地极线路与极址工程概况,从运行角度谈了一些运行维护及工程管理方面的想法.     

HVDC中直流线路的互感机理及其对控制系统影响的研究

针对特高压直流输电工程中两极直流线路间的影响,应用线路间互感原理,对高压直流输电线路电磁耦合机理和扰动特征进行了深入的研究。从理论上计算了宾金直流输电工程两直流线路间存在较大的电磁耦合分量。通过RTDS建立的仿真模型,研究了一极线路故障时去游离时间长短、两极线路间距大小和一极电流升降速率大小对另一运行极控制系统的影响,结合现场实际线路故障的波形对宾金直流控制策略提出了优化方案。通过RTDS仿真验证了优化后的控制策略能在一极发生线路故障时对非故障极的影响降低到最小,有效地防止了双极闭锁,对于电网的可靠安全运行具有重大意义。     

直流运行方式改变导致热备用状态线路跳闸原因分析

葛南直流与林枫直流输电工程为世界上首个同塔共用接地极的双回直流输电工程。同塔架设的直流线路间存在电磁耦合,各极导线间的耦合关系不会给直流系统稳态运行带来严重影响,但实际的运行经验证明,在一些特殊工况下,两者确实存在一定的影响。分析林枫直流输电线路解锁导致处于热备用状态的葛南直流输电线路跳闸的原因,南桥站极线路电流的产生和枫泾站运行方式转换相关,南桥站内一次设备均正常,葛南直流南桥换流站相关保护正确动作是由于受到枫泾换流站感应电流的影响。建议在葛南直流、林枫直流站内直流系统运行方式发生直流解锁、直流闭锁、直流线路再启动、金属/大地转换、单极/双极互转等方式时,提前告知彼此,准备好预案,避免事故发生;国内存在同样同塔双回线路的直流输电工程在今后的运行管理时要注意到该现象。     

溪洛渡直流工程同杆双回线路电磁环境指标研究

同杆双回直流线路的电磁环境指标比起单回直流线路要复杂得多。文章根据溪洛渡直流工程选定的导线截面参数(4×900分裂导线)和运行电压(±500 kV),研究了同杆双回直流线路在不同极导线排列方式下各项电磁环境指标的变化规律。结果表明,由于导线截面较大,该工程线路无论采用何种极导线排列方式均能满足电磁环境限值要求,因此,电磁环境指标不是决定该工程极导线布置方式的决定性因素。     

特高压直流输电线路故障重启策略优化研究

为了解决以往特高压直流输电工程中直流线路故障重启策略不完善导致直流功率波动甚至双极闭锁的不足,提出了把直流输电运行工况和运行功率点加入到直流线路故障重启策略中。利用RTDS对特高压直流输电线路接地故障进行仿真,建立直流输电线路接地故障等效模型。针对在故障极重启动过程中非故障极实际直流功率波动大的问题,提出采用闭锁非故障极低压电流(VDCL)功能的方法来减少非故障极实际直流功率的波动。以溪洛渡左岸-浙江金华±800k V特高压直流输电工程为试验背景,仿真试验证明:所提出的特高压直流输电线路故障重启优化策略能有效的提高系统线路故障时的稳定性,具有很好的工程实用性。     

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法。分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量。设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰。根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法。借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术。研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行。     

直流融冰技术的研究及应用

通过对目前常用的一些融冰方法介绍分析可知,直流融冰方法是最理想、有效的方法.分析了直流融冰技术的基本理论,计算出不同类型线路的融冰电流和所需电源容量.设计出容量不同的固定式和移动式融冰装置用于不同电压等级的交流线路融冰.根据计算的南方电网典型高压直流输电系统的线路融冰保线电流,提出了不改变主回路结构采用一极功率正送,另一极功率反送的运行方式对直流线路进行保线的方法.借助实时数字仿真系统解决了高肇直流输电工程线路保线运行方式的关键技术.研究成果成功应用于高肇直流输电工程中,保障了系统在冬季覆冰时的安全可靠运行.     

±660 kV宁东直流输电线电磁环境

以宁东—山东±660 kV直流线路工程为背景,针对2种运行方式,计算和分析了输电线路下方地面电场与离子流密度的分布情况,研究了工程投运后产生的电磁环境特点。结果表明：在双极运行方式下,地面场强与离子流密度均满足环境要求;由于同性电荷排斥作用,带有相同极性的高电压的并联极导线既加强了地面电场强度,又增加了离子流密度,因此极导线并联大地回线运行方式下的地面场强与离子流密度最大,实际工程中应尽量避免采取这种运行方式。     

三极直流输电技术原理及应用

对三极直流输电技术的发展进行回顾,详细分析了其电路结构、电流调制工作原理,介绍其性能和特点、应用领域,阐述了该技术在工程验证中需要关注的具体问题。三极直流输电技术可以应用于将交流线路改造成直流输电线路,能够充分发挥现有交流输电线路及设备的利用率。现今三极直流输电技术研究尚停留在理论和仿真层面,但是采用现有的技术、借鉴直流输电工程多年的运行经验,实现三极直流输电并不存在不可解决的障碍。     

同塔架设直流线路的相互影响研究

林枫直流与葛南直流是世界上首个同塔双回直流输电工程,同塔架设的直流线路间存在电磁耦合,但各极导线间的耦合关系不会给直流系统稳态运行带来严重影响,只有当直流线路发生接地故障等情况下,故障产生的暂态分量会因电磁耦合的关系及线路参数不平衡等原因影响到其他正常运行的极导线。为此,首先对林枫直流系统调试时直流线路故障和丢失脉冲试验对同塔架设直流的影响进行了分析;其次,利用EMTDC建立同塔双回直流输电研究模型,在重现直流线路故障和丢失脉冲试验的基础上,深入分析了林枫直流一极线路故障导致健全极发生换相失败和林枫直流丢失脉冲故障导致葛南直流发生换相失败的原因。     

三极直流输电技术特性及协调控制方式

为较大程度提升现有交流线路的输电容量,以缓解输电网输电能力欠缺,潮流拥塞等问题,引入一种交流线路改造成直流线路的技术方案—三极直流。三极直流能够提高线路的传输容量,具有较高的内在冗余度和过负荷能力,并可充分借鉴已有工程的经验,应用前景值得期待。该文介绍了三极直流输电的基本运行原理,总结了其技术和应用上的特点和优势,同时根据不对称电流调节策略,从时序控制、极控制和接地极电流平衡控制3方面提出了三极直流输电特有的协调控制策略。仿真结果表明,所提出的协调控制策略能够使得转换期间直流系统功率传输保持稳定,接地极电流波动控制在较小范围内,有利于交直流系统长期稳定运行。     

基于直流线路互感的电压突变量检测的±1100 kV直流输电换相失败抑制研究

长距离特高压直流输电工程两极直流线路间存在较强电磁耦合,一极发生故障或扰动时,线路互感的影响会增大正常运行极发生换相失败的风险。为此,建立了两极直流线路互感的等效电路模型,用于分析一极直流线路瞬时故障对非故障极的影响,提出了基于直流线路互感的逆变侧极母线直流电压突变量检测的换相失败预测控制策略。该策略检测到直流电压突变量达到预设值后,快速减小晶闸管换流阀的触发角,从而保证足够的换相裕度以避免换相失败。最后在实时数字仿真平台上基于真实的直流系统模型进行了仿真验证,仿真结果表明,所提策略在不同运行工况下抑制换相失败具有有效性与可行性。     

三峡工程宜华直流输电工程换流站首次年检

2007年12月10日，宜华直流极1、极2由运行状态转为检修状态，三峡输变电工程宜华直流输电工程换流站及线路开始首次年度检修，各项工作开始进入倒计时。按照调度计划，此次检修从12月10-16日，共计7天。     

同杆并架±500 kV直流系统间相互影响的实时仿真分析

针对葛洲坝—南桥改造工程可能采用的直流线路同杆并架方案,利用实时数字仿真器对2个双极的直流工程进行建模,深入研究了同杆并架的2个直流系统间的相互影响,研究内容包括葛洲坝—南桥一回、二回采用同杆并架技术输电时,在直流线路的首端、中点、末端分别发生单极、2极(同极性/不同极性)线路、3极线路200 ms或800 ms金属性接地故障时,故障极对健全极的影响、系统恢复情况以及系统过电压情况;单极、双极正常启动或停运、紧急停运时对运行极的影响;还比较了常规直流系统(以三常直流为例)出现单极线路首端、中点、末端故障时与双回直流同杆并架时的区别。研究成果已被应用于葛洲坝—南桥直流增容工程的可行性研究中。     

±800 kV宾金直流接地极线路电流不平衡异常分析

接地极线路是直流输电系统的重要组成部分,其安全稳定运行对整个系统的可靠性至关重要。然而,近年来国内接地极线路多次发生故障,成为薄弱环节。2016年4月16日±800 kV宾金直流输电工程的极Ⅱ线路遭受雷击后绝缘击穿。极Ⅱ线路在直流控保的作用下全压再启动两次成功。在极Ⅱ线路第2次再启动过程中,接地极引线不平衡保护动作。通过故障录波分析和登塔检查,发现宜宾换流站接地极线路一侧导线绝缘在极Ⅱ线路接地故障后发生过电压击穿,在重启过程中持续流过直流续流。基于此次故障,详细分析了目前接地极线路多次故障的原因,提出通过改进接地极建立绝缘配合解决此类问题。     

高压三极直流输电系统电流调制特性仿真研究

为研究高压三极直流输电系统的电流调制运行特性,基于华东电网江苏—上海实际交流线路参数,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件建立了高压三极直流输电系统仿真模型,对利用交流线路改造后的三极直流输电系统电流调制运行过程中的稳态和暂态特性进行了仿真研究,并与常规直流输电运行特性进行了对比。仿真结果表明:将交流线路改造成高压三极直流输电系统,采用电流调制技术周期性切换导线上的电流定值,可以充分利用导线的发热极限容量,避免中性点流过电流,改造后的高压三极直流输电系统输送总功率从原来的1 200 MW提高到2 499 MW,增容效果显著;高压三极直流输电系统采用直流电流调制运行,各极直流电压、电流及功率特性与常规直流存在较大区别,可以通过改变电流调制比控制直流传输功率,改造后的高压三极直流输电系统谐波特性满足常规直流工程规范要求,高压三极直流系统暂态恢复特性与常规直流基本一致。     

±500 kV龙泉换流站接地极运行分析

龙青接地极线路和青台极址,运用了单极大地回路、单极金属回路、双极满负荷、双极过负荷等各种运行方式,线路维护和测量结果均表明线路和极址的运行处于良好状态。接地电阻测量值在0.028~0.029Ω,最大跨步电压小于2.5 V,均没有超过设计水平。建议及时颁布接地极线路、极址运行规程和检修规程,在接地极的设计时考虑通道和房屋拆迁工作,在测量时引入智能测量技术,以便提高接地极线路和极址的运行水平。     

直流输电系统再启动功能改进措施

在高压直流长距离输电中,直流线路发生故障的概率较高,完善和合理使用再启动功能对提高直流输电系统的可用率意义重大。结合南方电网公司和国家电网公司直流工程的运行情况,分析了目前直流线路故障再启动功能现状,发现存在正常双极运行时负极再启动功能退出、可重启的故障范围小等问题。提出了改进建议:完善直流控制系统软件,加强两极之间再启动功能协调配合,在一极事故闭锁、直流线路故障及再启动期间,暂时闭锁另一极的再启动功能,防止两极同时或相继重启,避免因控制软件限制再启动功能的投入。并提出接地极线路接地故障和金属回线故障时,相应的接地极线路不平衡保护（GR模式）和直流线路横差保护的出口方式应由极闭锁调整为直流再启动。     

500 kV交直流同塔输电线路感应电压和电流的多因素分析北大核心CSCD

文中以500 kV张北柔直输电线路工程为研究对象,构建5因素3水平的L16(35)正交试验方案,利用PSCAD/EMTDC软件搭建感应电压与电流的仿真模型,分析了导线排列方式、交直流回路间垂直距离、直流极导线间水平间距、回流线等导线布置方案对带电回路在停运检修线路上感应电压与电流的多因素相互影响程度及规律。结果表明:交直流线路采用上下两层均平行布置时,各感应分量最小,且两极线间感应分量差值亦最小;回流线可降低检修线路上感应电压与电流约35%;影响静电耦合分量因素的因子主次顺序为:垂直间距、运行电压、极导线间水平间距、运行电流;影响电磁耦合分量因素的主次顺序为:运行电流、垂直间距、运行电压、极导线间水平间距;土壤电阻率对停运检修线路的影响可忽略不计。针对静电耦合分量与电磁耦合分量分别提出了不同的优化措施。这为交直流同塔混压共架线路运行、设计以及检修作业方式和人员防护提供依据。     

三广直流工程融冰运行方式仿真试验

三广直流工程的直流线路必须考虑合适的防冰对策。文章借助于实时数字仿真器与直流控制保护仿真系统模拟了三广直流工程的各种运行方式,提出了采用一极功率正送、另一极功率反送的融冰运行方式。该融冰运行方式不需要改动主接线方式,也无需修改直流控制保护系统的软硬件系统。仿真结果表明,该运行方式可在与交流系统交换有功功率较小的情况下达到融冰的效果,符合冬季调度方式的要求。