断路器合于故障分析及改进措施

针对一起断路器合于故障,描述了事故过程,分析了保护动作情况,剖析了事故发生原因,并提出了整改措施,可为直流控保系统的断路器合闸逻辑改进提供参考。     

特高压直流分层接入方式下阀组在线投入策略研究

目前,受端分层接入技术在特高压直流工程中得到广泛运用。受分层接入影响,高低端无功分层控制、核心控制器下放至阀组层。如何优化阀组投入方式,使其成熟运用于分层接入工程中亟待研究。该文详细介绍了分层接入方式下阀组在线投入的控制策略,着重指出在线投入过程中控制器切换与触发角变化的关系;通过与常规特高压直流比较,提出分层接入方式下阀组在线投入策略的新特点;通过实际建模以及试验支撑,提出阀组在线投入成功的关键步骤。现场试验结果表明,该文所叙述的控制策略适用于现有的特高压分层接入直流工程,分层接入逆变站在合理的时间区间内拉开BPS开关可以确保阀组可靠投入。     

全光纤电流互感器电子单元改进设计研究

基于某换流站系统调试期间全光纤电流互感器电子单元直流电源单路空开试验出现的异常现象,通过多次试验分析发现故障原因在于电子单元的双电源失电告警扩展继电器,其复电瞬间产生高电压尖脉冲,电磁干扰影响光电流数据,产生测量故障和数据无效严重告警,最后提出双电源失电告警扩展继电器采用具有抗干扰能力的固态继电器替换传统电磁式继电器的改进设计方案,并通过定性分析、定量计算和试验验证了改进的方案可行,改进设计方案有效避免了单电源短时失电后复电引起特高压直流全光纤电流互感器数据测量故障导致保护动作闭锁直流。     

正弦波调制FOCT调制回路故障对探测器输出特性影响

为探究全光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)调制回路故障对探测器输出信号影响,便于故障预测与故障诊断,文中首先建立包含光电回路相位延迟的正弦波调制FOCT输出信号数学模型,给出调制深度与驱动电压、二次谐波、四次谐波的数学关系式,分析定目标值调制器闭环调制、解调的基本方法。在此基础上通过建立数学模型分析调制深度对探测器输出光强峰值、平均光强、二次谐波、四次谐波的影响。据此提出发生调制回路故障时调制深度降低是导致探测器输出信号异常的关键因素,探测器输出平均光强增大、四次谐波降低、二次/四次谐波比值增加应作为调制回路故障的典型特征。最后开展实际FOCT模拟试验证明理论研究的有效性。     

正弦波调制全光纤电流互感器光回路故障预警方法

正弦波调制全光纤电流互感器(fiber optical current transformer, FOCT)因具备动态范围大、不与一次主回路连接、绝缘性能好、无铁磁饱和等优点，成为特高压换流站重要的测量设备。但在实际运行过程中，FOCT故障率远高于电磁互感器，而光回路故障是最为常见的故障类型。针对此，首先建立FOCT数学模型，提出二次谐波、光强峰值、平均光强应作为重要监测量；在此基础上分析光回路故障对探测器输出信号的影响，提出基于驱动电流及探测器输出信号变化的光回路故障预警方法，通过阈值设置及平均光强趋势判断等辨识真实的光回路故障。最后开展现场试验验证，证明该预警方法的有效性。     

直流线路永久性接地故障环流抑制优化方案

针对双极双十二脉动特高压直流线路永久性接地故障异常环流无法有效隔离问题,提出了故障异常环流抑制优化方案。首先分析直流线路永久性接地故障异常环流值的影响因素;其次结合国内直流线路故障清除现有策略,分析有通信工况下线路接地故障重启高端阀组异常环流、有通信工况及无通信工况下线路接地故障重启不成功闭锁异常环流的形成原因;然后据此提出基于极隔离以及移相90°再闭锁策略优化的直流线路永久性接地故障环流抑制方案;最后通过实时仿真系统(real time digital system, RTDS)建立仿真模型验证改进方案的有效性。结果表明,文中所提出的方案可有效解决不同工况下直流线路永久性接地故障异常环流问题。     

基于状态空间分析的整流侧极母线接地故障清除方案评估

整流侧极母线接地故障发生后,最大短路电流可至正常运行电流的10～20倍,为此需对极母线接地故障清除方案进行系统性评估,选择最优清除方案以减小故障对区域电网冲击。首先建立极母线接地故障数学模型,利用状态空间方程,结合特征根分析,解析故障电流时域表达式;随后,结合现有控制保护方案分析故障极电压、电流衰减与过渡电阻的相关性,进一步分析运行极直流电流恢复的影响因素。分析表明：整流侧极母线永久性接地故障发生后,故障极电流衰减特性与过渡电阻、故障清除方式相关;低阻接地故障侧进入旁通运行后,故障电流衰减时间较长,造成中性线电压波动,运行极直流电流建立过程中发生振荡。基于特高压直流工程实时仿真系统(real time digital system, RTDS)对整流侧极母线接地进行仿真,仿真结果表明,故障发生后整流侧选择不进入旁通方式运行有利于故障极直流电流衰减及运行极直流电流恢复。