特高压直流输电线路融冰方案

针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的问题,研究了特高压直流输电线路融冰的2种方案:预防性融冰方案和紧急融冰方案。预防性融冰方案是使特高压直流工程的2个极功率方向相反,可以在直流双极总功率很小的情况下实现较大的线路电流,防止线路覆冰形成;紧急融冰方案是将特高压直流换流器从串联接线方式转换为每站2个换流器并联运行,产生很大的融冰电流,可迅速融化已经形成的覆冰。文中提出了特高压直流工程紧急融冰方案的控制策略,即整流侧并联的2个换流器均处于定电流控制,逆变侧并联的2个换流器一个为定电流控制、另一个为定电压控制,逆变侧定电流换流器的电流参考值为线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的换流器控制整个极的直流电压。上述融冰方案的实施将大大降低覆冰对特高压直流输电系统可靠性的影响。     

±800kV云广直流输电工程平波电抗器参数选择和布置方案

为抑制直流输电系统扰动引起的直流电流上升速度,避免轻载时发生直流电流断续,以及降低直流侧谐波,需要在换流器直流侧出口装设平波电抗器。笔者根据±800 kV云广直流输电系统主回路结构,详细计算了平波电抗器的电感参数;特高压直流输电系统由于采用特殊的换流器联络结构,其平波电抗器布置不同于±500 kV超高压直流输电系统。文中搭建了基于PSCAD/EMTDC的云广特高压直流输电模型,从谐波特性、直流操作过电压等方面对3种平波电抗器布置方案进行了仿真对比研究,其结果对实际工程具有一定的指导意义。     

±2400kV直流电压发生器设备顺利通过验收

经过近10个月的紧张工作,近日,特高压直流试验基地高压大厅的±2400kV直流电压发生器顺利通过所有验收试验。为配合国家立项的1100kv直流输电工程的科研和质检工作,中国电科院于2013年初启动特高压直流试验基地高压大厅±1800kV直流电压发生器功能提升技改项目。     

特高压换流变压器设计方案研究

针对网侧交流系统接1000kV特高压交流,同时直流侧的额定直流电压高达±1100kV的特高压直流——特高压交流的换流变压器的绕组排列进行了不同的布置方案。     

交流特高压变电站站用变保护技术方案

特高压交流变电站站用电系统通常采用2级降压的方式,2级串联变压器的主保护差动需引接110 kV和380 V侧的CT电流。在低压侧故障时,低压侧电流有几十千安培,而折算到高压侧仅几百安培,由于两侧电流数据相差较大,给站用变的CT选型及站用变保护的配置、原理、整定带来一些问题。通过研究"皖电东送"特高压工程的淮南变电站低压侧设备配置方案和接线方式,结合实际工程情况及设备参数,分析了特高压交流变电站站用变保护的特殊问题。提出采用一套保护装置中配置双套电流转换插件及两套差动保护、后备保护的技术方案,并建立动模系统验证了该原理方案的可行性。     

特高压直流输电系统在线投退阀组策略研究

相较于常规直流输电系统,特高压直流输电系统运行方式的多样化增加了双阀组之间协调控制的难度。从±800 kV特高压直流系统的控制特性出发,分析了目前特高压直流工程中常采用的三种控制模式:直流电流控制、直流电压控制和预测性熄弧角控制。以雁淮特高压工程为例,研究了特高压直流系统的在线阀组投退策略,通过对两种不同方式的投退策略进行分析、比对,得出了一种对直流输电系统影响最小的在线阀组投退策略。     

±800 kV特高压直流换流站最高端换流变阀侧避雷器保护研究

±800 kV直流输电工程与常规±500 kV直流输电工程换流站的避雷器保护方案存在一些不同点,在±800 kV直流输电工程换流站增加避雷器以进一步限制换流站内关键点的过电压水平就是不同点之一,其中包括在最高电位换流变阀侧增加避雷器(A2)对高压阀侧设备进行保护。笔者针对±800 kV特高压直流实际工程,重点分析研究了安装A2避雷器的必要性。选取典型工况在换流站高压端换流变阀侧有避雷器直接保护和无避雷器直接保护的两种方案下计算换流站相关点的过电压水平。结果表明,高压端换流变阀侧加装A2避雷器可直接保护高压端换流变阀侧,有效降低阀侧设备的绝缘水平,从而降低特高压直流工程换流变压器、高压套管等设备的制造成本和难度,因此是非常直接而可靠的保护方案。     

特高压输电线路直流融冰变流系统设计

随着特高压的推广,特高压输电线路的抗冰融冰正成为研究的热点。特高压输电线路由于线径粗、线路长,所需融冰电流与装置容量大,其电流融冰是一个研究的难点。针对特高压输电线路的特点提出了分段直流融冰方法,其将特高压输电线路分成若干段,选取重覆冰区的线路段设置直流融冰点与融冰短路点,可以有效减小融冰装置容量。针对特高压输电线路融冰所需直流融冰装置容量大特点,为了减小融冰装置网侧电流的谐波畸变率,采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式,可以有效减小直流融冰装置对网侧电源的干扰,并可减小输出直流电压纹波因数。最后对所设计的特高压输电线路直流融冰装置进行了仿真研究,采用24脉波整流变压器+多台整流器并联方式后,可以有效消除整流器引起的输入侧电流中5次和7次谐波电流,整流变压器输入侧电流低次谐波总畸变率仅为0.51%,输出直流电压脉波数为24,电压纹波因数仅为0.616。仿真结果证明了所设计特高压直流融冰装置的可行性与正确性。     

特高压直流换流变压器的研制

结合向-上特高压直流工程换流变压器的技术参数和试验要求,重点分析所需研究的交流和直流电场分布、绝缘结构与散热、阀侧引线及出线装置等关键问题。在运输限界基本不变的前提下,换流变压器的阀侧试验耐受电压、直流偏磁耐受能力等要求均有较大提高。特高压换流变压器研制中应优化主、纵绝缘结构,合理控制场强分布,要充分考虑温度对直流电场分布的影响,提高绝缘强度,以保证换流变压器的绝缘可靠性;在运输条件允许的情况下,阀侧引线应尽量放置在油箱内部,减小现场安装的难度和风险,同时,阀侧套管和阀侧出线装置仍是设备制造瓶颈。     

1000 kV 直流高压分压器的比对与不确定度评定

随着我国特高压直流输电工程的全面启动,直流输电电压等级也由±500 kV 提高到±800 kV.为了使现有的特高压直流电压发生器的工作电压满足特高压直流输电技术发展的需要,将澳大利亚国家计量院研制的1000 kV 直流高压分压器测量系统作为标准直流高压分压器,采用电压比测量方法,与户内±1800 kV 直流高压分压器进行了比对试验.通过对测量不确定度各项影响分量的综合评定,表明±1800 kV 直流高压分压器在1000 kV 工作电压下的分压比变化率小于0.5%,能满足开展特高压直流绝缘技术研究和特高压直流设备相关产品检测工作的需要     

直流断路器在特高压直流输电中的应用

介绍了直流断路器开断的技术难点以及高压直流工程中使用的直流断路器的工作原理、组成结构。针对特高压直流输电工程中双极换流站直流断路器的配置原则与运行方式的转换进行综述,展望了特高压直流断路器在工程中的应用。     

±1100kV直流系统整流侧交流滤波器断路器开断时负荷特性研究

目前中国正在规划设计的首个±1100 kV特高压直流输电工程的整流侧拟采用750 kV交流系统供电,由于特高压直流系统的工作特点,在整流侧750 kV交流系统预配置大容量的滤波、无功补偿装置,因该装置持续工作电压高、容量大,因此必须对750 kV滤波、无功补偿装置分合闸操作中断路器的电负荷以及无功分组容量对断路器电负荷的影响进行研究。笔者以该工程为背景,利用EMTDC/PSCAD程序研究了整流侧750 kV交流滤波器用断路器在多种不同工况下的开断负荷。计算分析了不同运行方式、不同工况下切除交流滤波器时断路器的开断电流、断口恢复电压等,研究了交流滤波器不同分组容量下断路器的开断负荷特性,计算结果可为该直流系统整流站滤波器的分组设计和断路器选型提供参考依据。     

±800kV特高压直流换流站500kV站用变压器保护配置

为提高直流换流站500 kV高压站用变压器保护配置的可靠性,以糯扎渡—广东±800 kV特高压直流输电工程江门换流站500 kV高压站用变压器参数及接线形式为模型,进行典型故障短路分析计算,提出接于500 kV 3/2交流配电装置串内的高压站用变压器保护采用变压器差动+高压侧引线差动保护配置方案。并提出了一种500 kV换流站站用变压器高压侧辅助失灵保护的配置判据,较好地解决了以往500 kV换流站站用变压器高压侧失灵保护可能存在拒动或误动的问题。该研究成果已应用于江门换流站,可为换流站高压站用变压器保护配置提供参考。     

第一个国产化双极海缆直流输电工程-嵊泗高压直流输电工程

嵊泗高压直流输电工程是一个典型非常规的弱受端动负荷海缆输电工程，从上海向嵊泗岛及宝钢马迹山码头供电。受端电源及负荷的特殊性使该工程具有很大技术难度。该工程系统研究、主设备制造，阀控、站控，直流保护设备研制，安装及调试全部由国内单位承担。通过该工程，介绍国内直流技术自主发展水平及直流设备国产化进展情况。     

云广特高压直流系统基本控制方式异常切换分析

控制系统在高压直流输电系统中占有极其重要的地位,保证直流输电系统的基本控制策略得以实现,是高压直流输电系统的核心部分。分析了特高压直流输电系统直流电流参考值改变对基本控制方式的影响,结合云广特高压直流工程现场调试的故障记录数据,对其基本控制方式异常切换导致阀组闭锁进行了详细分析。针对分析出的结果,提出了修改直流控制系统控制逻辑等切实可行的改进措施,这对未来特高压直流输电工程的实施有较大的参考价值。     

交直流混合供电关键技术

除高压直流输电外,直流电能在中低压配电领域的应用受到越来越多的关注。从交直流混合供电网架结构、直流母线结构与母线电压等级、电源与设备接入直流母线方式、交直流混合供电网控制策略、交直流混合供电网保护控制等方面分析了交直流混合供电方案中的关键技术。提出交直流混合供电中还未解决的课题,并对其应用前景做出展望。     

糯扎渡±800kV直流输电工程交/直流PLC噪声滤波器研究

笔者根据糯扎渡±800 kV直流工程招标文件对于PLC干扰水平限制值的要求,提出了交流侧加装2个带调谐装置的1.5 mH电抗器和1个不带调谐装置的100 nF电容器而在直流侧极母线和中性母线上不安装PLC滤波器的噪声滤波器配置方案,并进行了PLC滤波器性能与定值的计算。该研究对于特高压和超高压直流工程交/直流PLC滤波器的设计具有一定的借鉴意义。     

±800kV特高压直流换流站最高端换流变阀侧避雷器保护研究

±800kV直流输电工程与常规±500kV直流输电工程换流站的避雷器保护方案存在一些不同点,在±800kV直流输电工程换流站增加避雷器以进一步限制换流站内关键点的过电压水平就是不同点之一．其中包括在最高电位换流变阀侧增加避雷器（A2）对高压阀侧设备进行保护。笔者针对±800kV特高压直流实际工程,重点分析研究了安装A2避雷器的必要性。选取典型工况在换流站高压端换流变阀侧有避雷器直接保护和无避雷器直接保护的两种方案下计算换流站相关点的过电压水平。结果表明．高压端换流变阀侧加装A2避雷器可直接保护高压端换流变阀侧,有效降低阀侧设备的绝缘水平,从而降低特高压直流工程换流变压器、高压套管等设备的制造成本和难度,因此是非常直接而可靠的保护方案。     

高压ECT中激光供能电源的设计

激光供能作为一种新的供能方式逐步为高压电子式电流互感器设计所采用。设计了一种用于高压电子式电流互感器的激光供能方案,提出了一种激光供能与异步串行通信复用的功率激光器驱动方法,具体给出了激光器的驱动电路、保护电路和自动恒温控制方案,并在此基础上提出了MCU控制系统的模型。最后对高压侧的高效率光能-电能转换电路进行了设计。     

高压直流输电系统逆变站最后断路器跳闸装置配置原则

高压直流输电系统逆变站最后断路器跳闸装置是非常重要的换流站直流系统控制设备,主要防止直流系统运行时逆变站交流负荷突然全部断开造成换流站交流侧及其它部分过电压,导致交、直流设备绝缘损坏。文章结合我国第一个全面国产化高压直流工程——灵宝背靠背直流联网工程,分析了最后断路器跳闸装置配置原则,结合工程系统调试实际对该控制功能进行了优化和完善,并总结了最后断路器跳闸装置设计原则和调试经验,这些经验同样适用于其它高压直流输电系统,有助于提高我国高压直流输电工程的设计、调试和运行水平。