柔性直流输电换流阀运行状态在线监测系统设计

设计了一套柔性直流输电换流阀运行状态在线监测系统,通过对换流阀子模块的电容电压、IGBT开关频率、温度以及阀冷、阀控等运行参数的在线监测,实时分析并预测换流阀的运行状态。提出了一种基于专家数据库的故障预测方法,可根据在线监测到的换流阀运行参数来提前预测其异常发展趋势,有利于故障的及早发现和预防。完成了在线监测系统的软硬件设计,并搭建了小容量的柔性直流输电物理动模试验平台进行了测试验证,测试结果表明,该系统可实现对柔性直流输电换流阀运行参数的在线监测和分析,为换流阀可靠运行提供了一种有效的监测手段。     

高压直流输电系统换流阀保护技术分析

换流阀为换流站的核心设备,为确保实现高压直流输电安全、稳定、可靠实现整流与逆变功能,了解换流阀的控制保护系统十分重要。介绍了换流阀的各种保护技术,包括换流阀内部均压缓冲保护回路、正向过电压保护、反向过电压保护、电气量保护及外部保护,对换流阀保护的设计与运行维护有一定的参考。     

柔性直流换流阀交流侧桥臂环流异常分析

柔性直流输电技术在孤岛供电、城市电网供电、分布式能源并网等方面具有很高的应用价值。介绍了上海柔性直流输电示范工程的概况、系统电气接线和运行方式,分析了柔性直流试运行过程中出现的一起故障案例。由于桥臂环流控制参数和结构不够优化,使得柔性直流换流阀的桥臂环流在长期运行中逐步增大,出现不可控而引发桥臂过流保护动作。通过调试,优化了环流控制程序的参数和结构,提升了系统控制性能,解决了换流阀交流侧桥臂电流异常问题。     

柔性直流换流站换流阀阀厅门联锁系统设计

分析和研究1种柔性直流换流站中有效防止运行人员误入IGBT换流阀阀厅、误操作的阀厅门联锁系统设计技术,为换流站阀厅安全稳定运行提供可靠的防误措施。     

适用于柔性直流输电换流阀子模块的便携式自动测试仪设计

换流阀功率子模块是高压柔性直流输电工程中完成电能变换的核心模块,其运行可靠性直接关系整个直流输电系统的稳定性。由于子模块数量庞大,电气拓扑复杂,电容容量大电压高,因此对其元件参数的测量难度较大。根据柔性直流输电换流阀子模块的特点,设计了一种便携式自动测试仪,可实现对柔直子模块电容、电阻、IGBT、旁路开关等主要元器件的全面自动检测,详细介绍了测试仪的软件和硬件设计方案。以许继集团研制的功率子模块为测试对象,验证了所设计的测试装置的正确性和实用性。     

柔性直流阀冷喷淋水反渗透处理优化研究

  [目的]  文章旨在解决换流站阀冷喷淋水水质破坏导致系统故障问题。  [方法]  分析了水质破坏机理及常规直流换流阀冷却喷淋水对管路破坏的过程,研究提炼出水处理内容。  [结果]  研究成果为柔性直流换流阀冷却喷淋水提出一种优化反渗透处理技术方案,可高效去除喷淋水中破坏管路的各个因素。  [结论]  该处理工艺出水基本杜绝喷淋水在冷却塔盘管外壁结垢及其他水质破坏的问题,确保整个阀冷系统可靠的冷却效能和稳定的运行。     

电池储能系统换流桥IGBT开路故障诊断方法

针对电池储能系统换流桥器件IGBT发生故障时,会导致电压电流的畸变,影响电能质量,严重时会对储能系统的安全运行造成威胁这一问题,分析了换流桥IGBT开路故障时的特性,并在PSCAD/EMTDC环境下搭建电池储能系统模型对IGBT的开路故障进行了仿真研究。在分析和仿真研究的基础上,提出了一种适用于电池储能系统的换流桥IGBT阀开路故障诊断方法。     

柔性直流输电换流阀功率单元现场测试方法研究

  [目的]  在柔性直流输电工程中,换流阀功率单元及其备件需要定期进行测试和维护。功率单元工作正常是保证柔性直流输电系统安全稳定运行的重要前提。  [方法]  针对功率单元现场测试缺乏相关规范标准的现状,从功率单元的结构、工作机制和厂内测试项目入手,结合现场实际情况,提出了一种适用于现场的流程化的功率单元测试方法,并在该方法的基础上研制了一台可对功率单元进行自动测试的装置。  [结果]  所提出的测试方法和测试装置可有效提高功率单元现场测试的完备性、效率及准确性,该装置目前已在南澳多端柔性直流输电工程塑城换流站试点应用。  [结论]  工程实践表明:提出的测试方法贴近工程实际情况,为功率单元的运检、验收提供了有效的测试手段,也可为其他柔性直流输电工程的功率单元测试工作提供借鉴。     

柔性直流换流站顺序控制系统

分析柔性直流换流站的运行状态和顺序控制系统的功能、控制流程及逻辑策略等,为实现直流系统各状态之间的平稳转换,对相关开关、刀闸的分/合操作和换流阀的解锁/闭锁提供自动执行功能,以达到平稳地启动和停运柔性直流输电系统和运行方式转换的目的     

基于谱峭度解卷积的特高压直流输电换流阀空冷器故障诊断方法

针对特高压直流输电换流站换流阀的空冷器电机在实际运行过程中易出现的复合故障,该文提出了空冷器电机早期复合故障的诊断方法。基于频谱分析法和快速峭度图解决了空冷器电机潜在的,由于微弱故障累积而导致的换流阀乃至换流站运行不安全、不稳定的问题。首先,从振动信号入手,通过分析快速峭度图,得到复合故障模式下严重故障的谱峭度值,根据谱峭度值构建带通滤波器,进而得到严重故障的故障特征;然后,再构建带阻滤波器,通过多次滤波人为地不断衰减严重故障的故障特征,从而凸显微弱故障,经过多次滤波后使原本耦合的复合故障得到有效分离;最后,采用换流阀空冷器电机运行的实际信号,对所提算法进行了验证。     

青藏联网工程VCU系统异常导致双极换相失败分析

青藏联网工程正常运行期间,出现VCU（Valve Control Unit-阀控单元）光收发PS906异常,点火系统不能正常运行,PCP极控系统请求切换,导致换流阀不能正常导通,发生双极换相失败。在介绍青藏联网工程VCU的控制逻辑的基础上,详细分析了VCU故障导致换相失败的原因,并提出将相应设备接口环节双重化及PS900板卡A/B系统接入不同的PS912背板,避免阀组因单一的设备接口故障而引起直流系统故障,提高直流系统运行的抗干扰性和稳定性。     

特高压柔直换流站阀厅屋盖结构选型与优化

  [目的]  特高压柔性直流阀厅屋盖跨度远超以往工程,传统采用的梯形钢屋架结构体系已无法适用。  [方法]  在无经验可供借鉴的情况下,文章结合特高压柔性直流换流站阀厅的工艺特点,对阀厅大跨度屋盖的结构设计进行了研究,确定了大跨度阀厅屋盖的合理结构形式,并从网架层数、网架高度、节点形式、网格形式方面入手,对柔性直流大跨度阀厅的网架屋盖进行了优化设计。  [结果]  研究表明:优化后的三层斜放四角锥网架屋盖有良好的结构性能和经济效益,是特高压柔性直流阀厅屋盖适宜采用的一种优良结构形式。  [结论]  优化后的网架屋盖结构形式可供类似工程借鉴。     

青藏联网工程VCU系统异常导致双极换相失败分析

青藏联网工程正常运行期间,出现VCU（VMve Control Unit-阀控单元）光收发PS906异常,点火系统不能正常运行,PcP极控系统请求切换,导致换流阀不能正常导通,发生双极换相失败。在介绍青藏联网工程VCU的控制逻辑的基础上,详细分析了VCU故障导致换相失败的原因,并提出将相应设备接口环节双重化及PS900板卡A／B系统接入不同的PS912背板,避免阀组因单一的设备接口故障而引起直流系统故障,提高直流系统运行的抗干扰性和稳定性。     

珠海"互联网+"柔性直流配电网换流站设计方案

  [目的]  支持能源消费革命的城市—园区双级“互联网+”项目（简称“互联网+”项目）成功试点了多电压等级多端柔性直流配电网技术。  [方法]  介绍了“互联网+”项目的整体系统设计方案,描述了采用可故障自清除的IGCT器件交叉箝位MMC的鸡山I换流站及采用半桥拓扑MMC和直流断路器的鸡山II、唐家换流站的原理,介绍了相同换流容量的鸡山I、鸡山II换流站的平面布置,对比了其占地和造价。  [结果]  分析可知:鸡山I、鸡山II换流站均可满足功能要求,鸡山I换流站占地、设备造价略占优势。  [结论]  作为“互联网+”项目的重要组成部分,鸡山I、鸡山II、唐家换流站的实施,成功试验了具有故障自清除能力的IGCT换流阀和半桥结构IGBT换流阀,成功试验了不同原理的直流断路器,是中低压柔性直流设备标准化的重要依据。     

换流变压器直流局放超宽频带检测数据处理需求分析

由于换流变压器直流试验无法用交流试验替代,为换流变压器尤其是阀侧绕组的零缺陷投运带来了不确定因素.分析了现行国家和电力行业标准规定的换流变压器直流耐压局部放电(PD)试验程序,以及与超宽频带检测用脉冲群快速智能聚类和分离技术的融合技术方案,包含剔除噪声源后与加压幅值相关的PD源放电幅值、频次等数据处理和显示技术,在满足...     

广州换流站柔性化改造设计方案研究

  目的  为避免高压直流受端换流站逆变器换相失败,同时提高受端换流站交流系统的电压稳定性,研究将天广直流受端广州换流站改造为柔性直流换流站,并扩容为3 GW的可行性。  方法  基于满足柔性直流输电的各种运行方式、便于增容、适应设备研发水平,以及充分利用现有设备及建筑,减少改造的难度和费用,研究对比了不同换流阀拓扑结构、功率模块拓扑结构,研究了启动回路设置、直流场电气接线、联接变压器型式等。  结果  研究分析表明,增容改造方案推荐每极采用1个1.5 GW换流阀、半桥-全桥功率模块混合型式、对称双极接线、启动回路设置在阀侧、横向尺寸大的联接变压器。  结论  该研究为现有常规直流输电换流站改造为柔性直流输电换流站提供改造思路和方法。     

换流站阀外水冷系统概述及故障浅析

直流系统中换流阀在运行中产生大量的结温和热损耗,如果不能及时得到散热将严重影响换流站的安全运行。本文简要介绍了换流站阀水冷系统的结构和功能,针对某换流站阀水冷系统运行和维护中出现的故障进行了描述,详尽分析了事件的原因及故障处置流程,为相关设备的处置流程提供参考建议。     

舟山多端柔性直流输电工程综述

柔性直流输电作为新一代高压直流输电技术,应用前景广阔。介绍了世界首例五端柔性直流输电工程——浙江舟山柔性直流输电工程的概况和一次设备组成,分析总结了舟山多端柔性直流输电系统的运行方式、控制模式和控制保护系统,对多端柔性直流输电技术的实际应用和未来发展具有一定的指导意义。     

楚雄特高压换流站阀组解、闭锁顺序控制策略分析

针对特高压直流输电系统阀组解、闭锁顺序控制策略的复杂性,以±800kV云广特高压直流输电工程楚雄换流站为例,探讨了±800kV特高压直流换流站阀组解、闭锁顺序控制策略,分析了阀组之间配合时的解、闭锁原理,尤其重点分析了解锁单极第2个阀组和闭锁单极第1个阀组的原理及在站间通信丢失的情况下阀组间的解、闭锁顺序控制策略。该控制策略的成功应用对后续的特高压直流输电工程具有直接的指导意义。     

±800 kV柔性直流换流站换流变区域电气布置研究

  [目的]  柔性直流输电技术不断发展,至今已经成为主流的直流输电技术。面对远距离、高电压、大功率的送电需求,±800 kV级特高压柔性直流输电技术的工程应用迫在眉睫。换流变压器作为柔性换流站的核心部分,相关区域的布置方案非常重要,将会对全站整体布置方案产生重要影响。  [方法]  基于柔性直流换流站的技术基础,从电气接线、换流变压器布置、换流变广场布置、启动回路布置等方面进行分析,并根据其特点进行优化设计,提出了换流变区域的整体布置方案。  [结果]  换流变区域的整体布置方案可靠性高、可实施性强,节约了占地面积和投资成本。  [结论]  研究结果对±800 kV柔性直流换流站的工程应用有指导意义,有广泛的工程应用前景。