大型风电场经VSC-HVDC交直流并联系统并网的运行控制策略

基于电压源换流器高压直流输电(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC)的直流系统存在与交流线路并联运行的情况。交直流系统之间相互切换的运行工况复杂,且切换过程存在切换依据难以确定、切换冲击大以及通信延时等问题。为解决该问题,在分析VSC-HVDC工作原理、数学模型及其控制策略的基础上,提出了一种大型风电场经VSC-HVDC交直流并联系统并网的运行控制策略,该策略在不改变换流站控制方式的情况下,可实现交直流并联系统运行方式的无缝切换。基于MATLAB/Simulink仿真软件,建立了系统仿真模型,对交直流并联系统稳态运行及动态切换过程进行了仿真分析。仿真结果表明,所提出的控制策略能够较好地实现交直流并联系统有功功率的精确分配和运行方式的无缝切换,算法简单,可靠性高。     

南澳多端柔性直流输电示范工程系统集成设计方案

南澳多端柔性直流输电示范工程（简称南澳柔直工程）是世界上第一个VSC-MTDC工程。首先介绍了模块化多电平换流器的拓扑结构,然后介绍了南澳柔直工程的系统集成设计方案。南澳柔直工程换流站采用单换流器双极接线方式,以交直流并联、纯直流或STATCOM方式运行。该工程本期为采用树枝式并联接线的三端直流输电系统,远期将建成四端柔性直流输电系统。还介绍了南澳柔直工程主设备参数、保护配置和系统三端启动过程。     

基于电路等效变换的二极管箝位式模块化多电平换流器电磁暂态并行仿真模型

针对模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）常规电磁暂态仿真模型计算资源消耗较大的问题,基于电路等效变换原理,提出了二极管箝位式模块化多电平换流器电磁暂态仿真的并行等效模型。首先将换流器子模块等效为受控源,实现子模块与换流器主电路的解耦,便于应用并行计算方法;其次根据子模块电路结构预先分析出各种可能的工作模式,以避免开关动作时重新生成计算矩阵,便于根据桥臂电流与开关状态等信息实时计算出模块端口电压。对一个12电平MMC换流器的仿真结果,验证了所提方法的有效性以及该等效模型的正确性。     

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。     

±500kV高肇直流线路绝缘子积污特性对比分析

为分析不同结构绝缘子在华南地区直流输电线路使用后的积污情况,在±500 kV高肇直流线路经过广东省内的轻污秽区,设置污秽测量点,对带电运行1～3 a后的不同伞形结构(三伞型和钟罩型)直流线路绝缘子的污秽度进行了测量。测量结果表明:在相似的运行环境中,三伞型绝缘子的积污程度轻于钟罩型绝缘子;耐张串绝缘子的积污程度轻于直线串绝缘子;绝缘子表面积污多年期积高于1 a期。此外,雨水对绝缘子表面污秽具有清洁作用。研究成果有助于分析广东地区(甚至整个华南地区)直流线路绝缘子的积污规律,为直流输电线污秽外绝缘的设计和绝缘子的使用提供依据。     

高压直流换流站电容器的振动与噪声特性

电容器装置是换流站中噪声来源的主要设备之一,开展其振动与噪声特性的研究对电容器装置噪声的治理和抑制具有指导意义。本文从电容器内部结构分析了其静电力的产生,介绍了电容器振动及噪声产生的机理。基于半消声室内建立的试验系统测量了不同频率和电流下的表面振动加速度信号和噪声水平。试验结果表明,底面的振动加速度信号为其侧面的4～6倍,噪声声压级高出约10dB(A);振动加速度信号与电流幅值的平方成正比,噪声声压级水平与电流幅值取对数成系数为40的正比关系;由于电容器表面固有特性的影响,电源频率的变化会引起振动模态和声辐射模态的差异,使得其振动与噪声规律较复杂;电流为多次谐波叠加时,噪声频谱中会出现频率分量增加的现象,且辐射效率较高。     

±800kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压环配置优化

介绍了±800kv直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压特性研究的情况。采用有限元、边界元数值计算方法。对±800kv直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘予进行电压分布和电场分布三维有限元计算。分析了均压环的结构型式、环径、管径及安装位置对电场分布的影响．得出±800kv直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子的均压环优化设计方案：母线侧．大均压环环径为1200-1500mm、截面直径为150-180mm、低于母线侧法兰下端面200mm,小均压环环径为600～650mm、截面直径为60mm、低于母线侧法兰下端面100mm;支架侧均压环环径为1000-1200mm、截面直径为120mm、高于支架侧法兰上端面200mm。     

天生桥--广州直流输电系统的初期运行

简述了天生桥——广州(简称天广)直流输电系统的特点及商业运行两年多来的输电情况与运行可靠性，介绍了该系统投运初期的运行情况，分析了主要设备事故情况、事故原因及解决措施。两年多的商业运行实践表明，天广直流输电系统性能良好，为南方电网带来了很大的安全效益和经济效益。     

抑制变压器直流偏磁的串接电阻措施

高压直流输电系统单极大地回线方式运行时,巨大的入地电流将会使接地板附近的变电站主变压器产生直流偏磁,对交流系统造成不利影响.文中论证了在变压器中性点串接电阻器限制地中直流流入的可行性,并从抑制中性点直流与过电压效果和继电保护角度分析及校核了中性点电阻器对系统造成的影响.研究表明,这是一种简单有效的抑制变压器中性点直流电流的措施.     

基于稳态建模技术的燃气多联供机组经济性分析

针对综合能源系统内的燃气多联供展开稳态建模研究,结合成本模型及收益模型开展机组经济性分析。选取GE公司6F.03燃机,研究了燃气多联供机组的供热功率及供电功率耦合关系,开展了包含天然气价格、蒸汽销售价格、蒸汽抽取量、年利用小时数和上网电价在内的多因素敏感性分析。结果表明:通过外供蒸汽流量调节,可满足不同供热及供电功率需求,当外供20 t/h蒸汽时,可提供16.17 MW的供热功率及109 MW供电功率;天然气价格敏感性分析表明,要实现低于10年的投资回收期,应将天然气价格控制在3.25元/m~3以内;增大蒸汽供应量能够提高机组的经济性;上网电价的敏感性最为显著,当低于0.5元/(kW·h),投资回收期会超过24年,但当上网电价达到0.7元/(kW·h),投资回收期可降低至5年。