HVDC换流站PLC滤波器设计中的噪声源模型

为设计好HVDC换流站载波噪声滤波器,研究了换流站载波噪声源模型。在分析了换流阀换相产生高频噪声的基本原理后,采用带缓冲回路的换流阀等效模型,用PSCAD/EMTDC仿真贵广工程,得到噪声源的频谱曲线,确定了影响噪声强度的主要因素;修正并验证了确定噪声源强度的经验模型,给出了修正后经验模型中各物理量的计算方法。以贵广工程为例,将修正经验频谱、仿真频谱与文献中给出的实际频谱对比,结果表明,修正经验模型能较为准确地得出换流站噪声源的频谱特性。     

模块化多电平换流器直流输电系统损耗的计算方法及其损耗特性分析

为了实现柔性输电工程的系统效率评估计算和换流器散热设计,模块化多电平换流器(MMC)的损耗计算非常重要。为此提出了一种MMC损耗的数字计算方法,通过在数字计算程序中复现出一个工频周期内各开关器件脉冲波形和各开关器件的电压波形和电流波形,并根据器件的关键参数得到各开关器件的损耗。利用所提方法可设计专门的计算程序,对基于MMC的柔性直流输电系统在全运行工况的损耗进行了详细的分析计算,并分析了各器件的损耗特性及其差异,以及开关频率和2倍频环流对换流器损耗的影响。     

160 kV超快速机械式高压直流断路器的研制

针对±160 kV南澳多端柔性直流工程对高压直流断路器的实际需求,提出了一种新型的机械式高压直流断路器拓扑,以及160 kV机械式高压直流断路器的技术方案,对其中的关键技术如快速操动机构、多断口串联均压等进行了仿真研究。研制出了160 kV超快速机械式高压直流断路器,提出了采用发电机源提供交流电流来模拟直流故障电流的开断试验电路,并进行了正、反向大电流开断试验。试验结果表明,机械式高压直流断路器成功开断了9.2 k A正向电流,暂态恢复电压峰值达到272 kV,开断时间3.9 ms;成功开断了9.2 kA反向电流,暂态恢复电压峰值达到262 kV,开断时间为4.6 ms。     

直流输电换流站交流滤波器的避雷器参数选择

研究了直流输电工程中交流滤波器的避雷器参数选择.依据滤波器各元件上的谐波频谱,使用带一定裕度的谐波叠加算法计算了最大持续运行电压,确定保护滤波器的避雷器参考电压.利用PSCAD建立滤波器暂态模型,研究了操作过电压和接地故障下避雷器的保护水平.最终确定了避雷器的技术参数要求.     

以降低跨步电压为目标的直流多环接地极电流配比的优化

为有效降低高压直流接地极的跨步电压,减小其设计尺寸和建设成本,以直流双环接地极为例,提出了一种采用强制均流电阻降低多环接地极跨步电压最大值的方法。基于电磁场理论以及对水平多环结构接地极地表跨步电压分布特性的分析,研究了双环接地极电流配比与跨步电压峰值之间的变化关系,寻求各环电流的最优配比,使整体跨步电压最大值降到最低。最后,通过实验验证了该方法的应用效果。分析和实验结果表明,通过均流电阻调节电流配比,能够有效降低接地极的跨步电压,且对接地极本身性能的影响较小,具有工程实用价值。     

±800kV特高压直流输电标准体系及主设备标准的探讨

目前国内外尚未有±800 kV直流输电设备和设计标准体系。基于我国在特高压直流技术理论研究和工程实践,兼顾已有的±500 kV标准,文章探讨了±800 kV特高压直流输电标准体系的构建原则,并着重介绍了在国际上先行的±800 kV主设备相关标准,包括换流变压器、换流阀、平波电抗器、套管和绝缘子。     

空气温度对电晕笼中导线直流电晕特性的影响

为研究空气温度对导线直流电晕特性的影响,建立了导线直流电晕特性测试系统,定义了导线的起晕电压,在人工气候室内,测量了不同空气温度下电晕笼中导线的起晕电压、电晕电流、可听噪声水平等特征量,获得了空气温度对导线电晕特性的影响规律。试验结果表明:导线的起晕电压随空气温度的升高大致呈线性下降趋势;导线电晕电流在起晕后随空气温度的升高大致呈线性上升趋势;负极性导线电晕可听噪声水平随空气温度的升高而上升,且电压越高上升幅度越大;由于赫姆斯坦辉光过程的存在,正极性导线电晕可听噪声水平的空气温度修正系数在不同的电压时有不同的表现,并据此对我国特高压直流输电线路的工程设计提出了建议。     

直流输电系统PLC噪声滤波器的设计

为了抑制直流输电系统中因换流阀导通和关断时电压突变在交直流线路上产生的大量电力线载波(PLC)噪声,并将其降到规定的限制标准,减少对PLC通信系统产生干扰,在PLC噪声滤波器设计中应用了电磁兼容(EMI)滤波器的设计原理。通过与EMI滤波器进行对比,得出PLC噪声滤波器的特点并根据噪声源和负载不同的阻抗特性,给出了4种适用的PLC噪声滤波器的网络拓扑,并详细说明了各种结构中主参数和调谐参数的确定方法。最后用Matlab/Simulink作为仿真平台,以贵广二回直流输电系统深圳换流站交流侧PLC噪声滤波器设计为例,证明所提出的设计方法是可行的。     

极间短路条件下柔性直流输电系统电磁暂态特性分析

以南澳±160kV中压柔性直流系统为例,配合直流断路器的应用,利用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了极间短路故障时系统的暂态特性。首先介绍了南澳直流工程的系统拓扑和主回路参数,然后结合不同保护策略分析了系统对直流断路器的参数要求,提出了系统与断路器配合时直流限流电抗的调整思路。最后研究了线路长度、故障位置和断路器动作对暂态特性的影响。仿真结果表明,直流断路器可以快速开断故障电流,限制电流峰值,通过调整直流限流电抗可以实现系统与断路器的配合。研究结果对柔性直流输电系统参数设置和器件及设备选型有一定参考价值。     

特高压线路外绝缘设计软件的污耐压算法

随着输电架空线路的电压等级不断提高,外绝缘设计成为建设特高压工程的关键问题。为了开发出一套功能完善的特高压输电线路外绝缘设计软件,研究了外绝缘设计方法并转化成可行的软件算法。在绝缘子污耐压特性研究的基础上,重点研究了污耐压法作为一种算法在进行外绝缘设计时所需考虑的问题,主要是盐密、灰密、污秽不均匀以及海拔等多因素对绝缘子闪络电压的影响和修正问题,并探讨了污耐压法的计算步骤,确定了污耐压法作为一种算法进行外绝缘设计的规则以及具体的实现过程。