±800kV锦苏特高压直流双极闭锁对江苏电网受端系统稳定性的影响

为了研究锦苏特高压直流发生双极闭锁后可能对江苏电网造成的影响,基于江苏电网2013年夏高负荷典型数据,采用电力系统全数字仿真系统(advanced digital power system simulator,ADPSS),从多个角度研究锦屏—苏南±800 kV特高压直流在输送4 000 MW功率的情况下双极闭锁对江苏电网受端系统稳定性可能产生的影响。研究结果表明:锦苏直流发生双极闭锁后,苏南重要通道未出现超稳定限额的情况;同里换流站周边主力机组能够保持功角稳定性;闭锁后,苏南500 kV变电站母线电压波动显著,但江苏电网仍能保持稳定运行;直流闭锁期间江苏电网频率有小幅跌落,仍能保持频率稳定。研究结果对于直流受端江苏电网的安全稳定运行研究具有一定的参考意义。     

特高压直流双极相继故障再启动策略

直流故障再启动功能对于提高特高压直流输电工程的运行可靠性具有重要意义。首先,分析了已投运特高压直流再启动对交流系统安全稳定性的影响。在此基础上,针对特定的交流运行方式,对特高压直流双极相继故障时序及系统稳定特性进行了分析,并基于分析结果提出了三段式相继再启动策略分析方法,以此作为制定特高压直流双极相继故障再启动策略的理论依据。最后,以西南某回特高压直流工程为例,验证了所提三段式再启动策略的有效性。     

特高压双极直流电压发生器的电场分布计算与优化

国家电网公司特高压直流试验基地的重任之一是开展特高压直流输电的电磁环境研究,为我国特高压直流示范工程的建设和运行提供技术支撑。为保障试验线段上开展的电磁环境研究不受影响,作为试验线段主电源的1200kV特高压双极直流发生器本身的电晕控制十分重要。笔者结合该发生器的设计,采用有限元法建立其表面电场计算模型,分析其电场分布特征、规律和影响因素,并提出优化电场分布措施,为该发生器的设计和建设提供了依据。     

云广特高压直流一起双极三阀组相继闭锁分析

以云广特高压直流系统1起双极三阀组相继闭锁事故为基础,分析了事故发生经过和原因,介绍了云广特高压直流系统测量系统,对云广特高压直流测量系统遭受干扰的原因进行了深入分析,并通过仿真与实验证明了干扰的存在。根据仿真和试验结果,以及穗东换流站二次设备抗干扰存在的问题,提出了相应的改进措施。     

防止特高压直流工程单双极闭锁的关键措施

特高压直流输电工程因其输送容量大、送电距离远得到越来越广泛的应用,然而,直流系统单双极的强迫停运严重影响着其安全运行。针对直流系统潜在的风险,从主回路接线方式和控制保护策略等方面开展了特高压直流输电工程主接线方案优化、直流线路重启动策略、金属回线自动转换方案、双极中性母线差动保护动作时序和直流滤波器保护配置等研究,提出了防止特高压直流工程单双极闭锁的关键措施。通过实时数字仿真系统对提出的措施进行了仿真分析,仿真结果及工程应用验证了措施的有效性。研究结果对提高直流系统运行可靠性、提升直流工程成套设计水平具有实际指导意义。     

800kV浙西特高压直流换流站暂态过电压研究

基于溪洛渡—浙西800 kV特高压直流输电工程,对浙西换流站的暂态过电压和各避雷器的负载进行详细仿真计算分析。在交流侧选取了交流母线三相接地、交流相间操作冲击和失交流电源3种典型故障工况;直流侧选取了最高端换流变Y/Y绕组阀侧单相接地、低压端换流变Y/Y绕组阀侧单相接地和全电压启动3种典型故障工况进行研究。分析结果表明:失交流电源是交流侧的最严酷工况,交流母线过电压771 kV,通过交流母线避雷器A的最大电流0.14 kA,最大能量2.07 MJ;最高端换流变Y/Y阀侧单相接地在换流阀两端产生过电压375 kV,通过阀避雷器V1最大电流2.32 kA,最大能量6.73 MJ;低压端换流变Y/Y阀侧单相接地,阀避雷器V3通过最大电流1.04 kA,最大能量2.84 MJ;全电压起动在直流极母线上产生1 330 kV的过电压,避雷器DB通过最大电流0.56 kA,最大能量4.35 MJ。     

云广特高压直流输电动态特性分析

南方电网交流系统与直流系统之间的互相影响及对整个电网安全稳定的影响是一个值得关注的问题。采用国际大电网会议（CIGRE）提出的高压直流输电系统的标准模型,建立云广±800 kV直流输电模型,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对云广特高压直流工程进行了仿真试验。结果显示,在整流侧母线故障、逆变侧母线故障和直流线路故障时,直流电流、母线电压和有功功率等电气量均能在故障切除后约0.2 s逐渐达到稳定。     

特高压直流输电工程直流滤波器故障仿真

为了确定特高压直流输电工程中直流滤波器各设备的暂态定值,需要对直流滤波器的故障工况进行研究。根据工程经验,在暂态定值研究中需要考虑的故障工况包括直流滤波器高压端(或直流极线)对地短路和直流极线上侵入操作波。通过在仿真程序中建立直流滤波器的故障模型,并充分考虑不同的对地故障距离对直流滤波器各设备的影响,从中选出各设备最苛刻的应力。文中通过对三调谐滤波器的故障仿真对该方法做了进一步说明。仿真结果显示,该研究方法对确定直流滤波器暂态定值具有决定性作用。     

特高压直流试验基地7200kV冲击电压发生器输出电压创世界记录

2007年10月9日晚7时，随着数道亮光闪过，特高压直流试验基地户外试验场测控楼和户外拍摄现场同时发出一阵欢呼声。7200kV冲击电压发生器产生的4845kV标准操作冲击电压击穿了25m的棒一板空气间隙，创造了冲击电压发生器操作冲击输出电压世界第一的记录；同时，7200kV冲击测量分压器实测到4845kV操作冲击放电电压波形，亦创造了冲击分压器测量操作冲击电压最高幅值世界第一的记录。[第一段]     

±800kV直流特高压输电线路的设计

±800kV直流输电是国际上输电电压等级最高、技术最先进的直流输电方式。±800kV直流线路设计没有现成的经验可供参考。为满足工程建设需要,合理确定技术原则和建设标准,需要全面研究和分析与工程建设有关的主要设计原则。结合向家坝-上海直流输电工程,介绍了特高压直流线路设计的主要研究成果,包括气象条件、结构可靠度、导线选择、地线选择、绝缘子选型、绝缘子串及金具、绝缘配合、导线对地及交叉跨越距离、极导线排列方式和走廊宽度等。同时给出了大量±800kV特高压直流线路的基本设计条件、主要设计参数以及向家坝-上海直流线路的技术特点、单位km长度线路的杆塔质量、混凝土量等工程量指标。通过我国第1条输送功率达6400MW的特高压双极直流输电线路的设计实践,证明±800kV特高压直流线路技术上是可行的,经济上是合理的。     

用ATP-EMTP研究1000kV CVT的暂态特性

为研究1000kV电容式电压互感器(CVT)的暂态特性,在分析其非线性元件的饱和特性后,利用电磁暂态计算程序ATP-EMTP建立了1000kV CVT计算模型。对不同阻尼电阻值下的铁磁谐振进行仿真,得出了理想的阻尼电阻值,计算结果与实际采用阻尼电阻值相吻合;在不同合闸相角下分别对CVT铁磁谐振以及瞬变响应进行仿真计算,铁磁谐振过电压波形的仿真结果与试验结果基本一致,得出最严重情况下的谐振过电压倍数和二次瞬变响应电压值。研究结果不仅可以实现1000kV CVT设计阶段的暂态性能参数控制,同时解决了试验无法模拟现场实际条件的矛盾,为晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中CVT暂态特性提供考核手段之一。     

200 kV脉冲电压发生器的研制

研制了以Tesla变压器为核心组成的200kV脉冲电压发生器,介绍了高压脉冲变压器以及脉冲极性和限流电阻自动转换的设计、制作与试验。高压脉冲发生器的输出为±(60～200)kV,连续可调;输出波形为半正弦波;波形宽度约6μs;限流电阻调节范围为2～17kΩ;高压脉冲极性和限流电阻可自动转换,其性能指标满足使用要求,且操作简单、安全,性能稳定可靠。     

7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的输出电压特性

介绍了国家电网公司特高压直流试验基地户外冲击试验场的7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的结构特点,并对该冲击电压发生器的雷电冲击电压、标准操作冲击电压、500 ms 和1 000 ms长波头操作冲击电压的输出特性进行了试验研究。试验结果表明：雷电冲击输出电压幅值达到了6 271 kV,标准操作冲击电压的棒板间隙耐受电压和击穿电压分别达到了3 844和4 845 kV。表明该冲击电压发生器可以满足±800 kV特高压直流输电技术和更高电压等级输电技术的试验要求。     

某220kV变电站防雷保护仿真分析

利用ATP-EMTP仿真计算分析某220kV变电站遭受雷电波侵入时,分别在运行方式、杆塔冲击接地电阻、雷击点与变电站的距离、避雷器的保护方式以及避雷器与保护设备之间距离不同的情况下,雷电过电压对设备的影响;提出在主变避雷器前串联电感,以抑制雷电侵入波的陡度,保护主变纵绝缘的方法。     

基于小波分析的特高压直流输电线路双端电压暂态保护

分析云广直流输电线路和边界的频率特性,结果表明当故障发生点与保护安装点的距离大于一定值时,线路对某频率的高频信号衰减作用将大于本侧边界对该频率高频信号的衰减作用,据此提出用保护元件区分对端区内外故障的特高压直流线路暂态保护原理。分析和仿真试验表明该暂态保护原理能够保护线路的全长。通过比较两端检测到的故障暂态信号,判断故障位置更靠近整流侧还是逆变侧;对检测到的对端故障电压暂态信号进行多尺度小波变换,利用高频段小波能量与低频段小波能量不同构造区内外故障判据;根据故障后两极线上暂态电压之间的差异构造故障选极判据。仿真结果表明所提方法具有良好的反映过渡电阻的能力。     

200kV快脉冲Marx发生器

按 Marx原理研制的快脉冲发生器结构元件采用低抖动场畸变开关和固体无感电阻 ,输出脉冲前沿陡度可达15 k V/ns、幅值 2 0 0 k V、储能 5 0 0 J、脉冲半高宽 70 0 ns     

10 kV电磁式电压互感器熔断器频繁烧毁事故分析

10 kv电磁式电压互感器一次熔断器频繁发生烧毁事故,分析排除铁磁谐振51发事故的可能性.结合现场运行状况,利用ATP.EMTP电磁暂态仿真分析超低频振荡引起的过电流问题,得出超低频振荡导致电压互感器一次侧熔断器电流过大烧毁的结论.进一步核实发现消弧装置未投入运行是超低频振荡未得到压抑的主要原因.并提出有效整改和防范措施.     

20kV振荡波测试系统的研制

本文研制了一种可用于6/10kV电缆局部放电测量的20kV阻尼振荡波测试系统,并提出一种新型的基于IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistors)串联的高压开关结构,其由多路IGBT串联组成,集成于一个直径为60cm的圆形印刷电路板上。为了增强本系统的应用范围同时符合IEC60060-3的要求,本文结合磁矢位法(MVPM),精确计算并设计了适当的空心电抗器参数及结构。最后在实验室条件下对本系统进行相关测试,试验结果表明本系统可用于6/10kV电力电缆局部放电检测及定位。     

特高压直流完全闭锁后的暂态压升计算方法

针对特高压直流完全闭锁引起的交流系统暂态过电压问题,得出无功盈余量、短路容量是引起暂态压升的主要因素,计及无功补偿的容升效应与交直流系统间的无功交换,得出无功盈余量的计算公式并推导出换流母线暂态压升的计算方法。根据暂态压升表达式提出两个新指标用来衡量直流完全闭锁后的暂态过电压程度,并定量分析了闭锁容量与暂态压升的关系。最后基于DIgSILENT仿真平台,分别搭建CIGRE直流输电标准测试系统与新疆天中直流送端系统,仿真验证了暂态压升计算方法的有效性与正确性。