柔性直流背靠背换流站阀控系统介绍及故障处理

为了提高柔性直流输电阀控系统运行的安全性和可靠性,针对一起柔性直流输电背靠背工程中阀控系统上位机与交换机通信故障引起的柔直跳闸事故进行分析。首先,对鲁西背靠背换流站广西侧柔直阀控系统的构架、控制策略进行介绍;其次,结合现有的柔性直流输电工程运行经验,深度剖析了阀控系统控制及逻辑,对此次跳闸后的处理提出合理的逻辑设计和解决方案。按所提出的解决方案修改内部跳闸逻辑和程序后,阀控系统内部上位机与交换机的通信故障只上报给SCADA系统,而不会引起阀控系统跳闸。     

舟山柔直工程混合式直流断路器短路试验方案设计及现场实践

含混合式直流断路器的柔性直流工程直流极线短路试验尚属国际空白。为检验柔直电网中直流断路器故障清除的可靠性以及与换流阀的配合逻辑,获取实际短路过程中断路器周围空间的电磁干扰数据,并为后续柔直工程开展短路试验积累经验,有必要在现有柔直工程中开展直流极线短路试验。该文针对装设有混合式高压直流断路器的舟山200 kV柔直电网定海换流站,结合直流断路器和换流阀不同的动作配合逻辑,设计了换流站直流极线正极、负极和双极短路试验方案。该方案克服了电缆输电系统难以形成人工短路故障的困难,在现场实践中验证了单极故障下直流断路器分断换流阀不闭锁的动作逻辑,首次完成了柔性直流输电工程的双极短路试验,并获取了短路试验过程中直流极线瞬态电压、瞬态电流及空间电磁场数据,可为混合式直流断路器本体研制和后续直流电网工程应用提供技术支撑。     

柔性直流输电换流阀子模块现场测试装置设计

柔性直流输电的能量转换核心装置是柔性直流输电换流阀,柔直换流阀的基本组成单元是子模块,柔直工程换流阀的子模块数量众多,按传统逐个测试的方法需耗费数周时间才能完成检测,因此目前的柔直换流阀检修一般采用抽检的方式,存在漏检的安全隐患。为了快速检测换流阀子模块,根据子模块检测实验需求,设计了一套柔直换流阀子模块现场批量自动测试装置,采用10 kV直流电压源为阀段供电、子模块轮流导通关断的方式自动完成测试,并在鲁西工程广西侧换流阀阀段上进行了实验验证,实验结果表明该套装置可快速实现对柔直换流阀阀段级子模块的IGBT、触发回路、控制板卡等主要组件的测试。     

柔性直流换流阀与水冷变压器外冷却系统一体化设计方案

柔性直流换流阀与水冷变压器外冷却系统一体化设计技术适用于柔性直流输电工程换流站中采用水冷却方式的换流阀、变压器等关键设备外冷却系统的设计。提出了一种柔性直流换流阀与变压器外冷喷淋水池与喷淋补水处理系统同套配置的优化设计方案,并基于一级一段、一级二段反渗透的喷淋补水处理系统进行了产水量分析计算。该方案具有节省水资源,减少排污,方便换流站的运行维护、综合管理等优点,可广泛应用于陆上直流输电换流站、海上风电直流换流站的设备冷却系统设计。     

高压直流输电换流阀冷却系统典型问题分析

以直流输电工程换流站换流阀冷却系统运行情况为根据,介绍了换流阀冷却系统的基本原理及其对直流输电系统的影响。结合实际分析了换流站阀冷系统运行中出现的一些典型问题并提出了相应处理措施。     

鲁西换流站柔直通道安全运行超4万h

正安全运行1 834天,柔性直流运维可靠性持续保持国际领先水平。鲁西换流站是国内首个省级电网与大区域电网实现异步互联的工程,工程首次在500 kV主网架中应用柔性直流输电技术。工程自2016年8月投运以来,天生桥局始终坚持“接得下,管得好”的方针,扎实开展“柔性直流单元无功功率自动调整功能研究”“柔直功率模块更换平台研制”等18项柔直领域科技攻关,从柔性直流运行管理、检修管理、技术监督、故障分析等业务领域构建了相对完备的柔直运维体系。据介绍,2018年,鲁西换流站柔直单元通道利用小时数达5 000 h,能量可用率超过96%,创造了世界同类工程最好运行纪录。2020年,鲁西换流站正式投入使用全国首个柔直阀厅机器人,机器人巡检结果可靠性达100%,填补了业内柔直阀厅智能巡检技术领域的空白,有效解决了运行人员无法直观开展设备分析监视、监听设备运行工作状态等技术难题。今年,柔直通道单元未发生强迫停运事件,能量可用率达97.74%,标志着中国柔直技术应用已完全满足商业运行要求。     

柔性直流对柔直测量系统阶跃响应要求探讨

鲁西背靠背换流站柔性直流单元整流侧交流系统发生了两相接地故障,造成阀差动保护动作。通过对阀差动保护动作过程进行分析,并探讨了柔性直流输电控制保护系统对柔直测量系统阶跃响应的影响和要求,得出阀差动保护动作的原因是差动保护的电子式电流互感器阶跃响应时间不满足要求。由于电流互感器一次设备特性无法改变,采取了调整保护参数设置的措施来解决问题,定值修改后柔性直流系统运行正常。最后针对柔直测量系统阶跃响应时间提出了相关建议。     

让柔性直流更强大

<正>2016年12月29日上午,在世界首个五端柔性直流输电工程——舟山柔直工程舟定换流站,技术人员正在紧张地进行操作。9点40分,随着换流阀解锁、直流断路器升压并带电成功,全球首套高压直流断路器成功投运。至此,舟山柔直系统直流断路器及阻尼恢复装置加装工程第一阶段系统调试工作圆满完成。"此次升级加装基本破解了多端柔性直流输电工程中高压直流电流开断的技术瓶颈。"     

厦门柔性直流输电工程功率突变现象及优化策略

为解决直流控制系统异步运行对柔性直流输工程功率输出带来的严重影响,以厦门±320 kV柔性直流输电科技示范工程控制保护系统联调试验为背景,针对试验过程中系统无功功率突变的现象进行研究。在国际上首次发现并证明了柔直控制系统异步运行将导致工程传输功率周期性突变的问题,提出了柔直异步控制系统同步化的策略,并在工程用的阀控制系统中进行了验证。结果显示,异步运行将使换流阀调制波相位发生周期性的阶跃,直接影响换流阀和交流系统的功率交换,且功率突变的数值和系统等值阻抗特性呈负相关关系。     

±800kV哈密换流站阀外冷技术方案的比较与选择

在直流输电工程中,换流站实现了直流和交流的相互转换,换流阀是实现能量转换的核心设备。换流站换流阀外冷却系统是换流阀正常工作的保障,是高压直流输电工程长期可靠运行的前提和基础。根据哈密换流站干旱少雨、夏季极端炎热、昼夜温差大的自然气候条件,提出了3种可行的换流阀外冷系统技术方案:循环蓄冷式低耗能冷却系统、喷雾机械通风冷却系统、空冷器与冷却塔串联冷却系统,并根据换流阀冷却需求,对这3种系统分别进行分析,核算出系统所需主要设备的技术性参数,最后对3种外冷系统进行经济性分析;最终经过比较,得出空冷器与冷却塔串联的冷却系统方案设备能耗相对较小,运行维护简单,现场应用经验丰富,经济性好,哈密换流站外冷系统优先选用此种冷却系统方案。