直流近区稳控系统动作时序的仿真与优化研究

直流输电送/受端(以下简称“直流近区”)安全稳定控制(以下简称“稳控”)系统的控制策略复杂,动作时序配合不当可能导致稳控装置不正确动作,后果严重。为此,基于直流近区稳控系统的实时仿真试验,从稳控系统主辅判据配合、装置采集量有效性辨识、多厂站多重故障动作时序等方面,选取故障过程中稳控装置不正确动作的相关案例进行分析,提出针对性的优化改进措施并进行仿真验证,总结形成稳控系统的软件设计原则。研究结果表明:在直流近区稳控系统的软件设计中,需考虑故障过程中参与策略计算的所有元件采集量和控制量的实时变化,选用合理的数据辨识方法或采用多重信息校验,综合考虑交直流控制系统的相互耦合作用,以有效提升稳控策略的可靠性。     

天广直流稳控系统与极控系统控制时序配合方法仿真研究

安全稳定控制系统是电网安全稳定运行的重要保证,调制功能是直流输电系统参与电网稳定控制的一种重要措施。结合天广直流安稳策略改造,开展了RTDS仿真试验,针对试验中暴露的稳控系统处理连续调制命令的缺陷以及与极控系统时序配合的缺陷,详细分析了马窝换流站稳控装置的处理方式以及直流极控回降直流功率的控制特性,提出了稳控系统与极控系统控制时序配合优化方法。利用安稳控制系统试验平台对优化方法进行了仿真试验,试验结果表明了方法的有效性。该方法对于同类技术路线的直流工程的稳控方案设计及工程实施也具有重要的借鉴意义。     

一起柔直阀控误跳机理及控制策略优化研究

鲁西站柔直单元阀控系统在运行过程中发生因板卡故障导致的快速保护通讯信号异常时,直流系统发生跳闸事故,严重影响直流工程的安全稳定运行.对阀控系统快速保护通讯故障逻辑进行梳理,对比事故过程中的跳闸时序,分析阀控跳闸原因,针对跳闸过程中的时序配合问题,提出了一种适用于阀控切换过程的逻辑优化策略,通过搭建RTLAB硬件仿真平台,验证了所提策略的有效性.     

青藏直流稳控与极控系统的接口及协调控制方法

随着青藏直流工程的建设和投产,西藏缺电问题基本解决,但鉴于西藏电网大机小网的特殊性,对于安全稳定控制策略,需要实施准确、精确的协调控制。文中通过对青藏直流稳控与极控系统间的接口以及相关策略的配合进行了分析和研究,实现了稳控与直流极控系统的光纤通信,提出了稳控与直流极控系统的准确和精确控制方法,总结了弱电网直流互联系统中稳控与直流极控系统之间的系统控制技术。     

新东直流送端被动孤岛运行的逻辑判别优化

直流在孤岛运行方式下送端为弱交流系统,安全稳定控制对电网的稳定运行十分重要。分析了新东直流输电处于孤岛方式运行下的控制策略,结合新东直流安稳控制策略的验证,开展了RTDS仿真试验,并针对试验中暴露出的现有稳控系统对小孤岛状态判别的缺陷,深入分析了稳控系统中电厂稳控装置动作的原理,提出了优化的小孤岛判别方法,并验证了该方法的有效性。所提方法对于稳控系统测试标准化具有重要的借鉴意义。     

±800 kV雁淮特高压直流送端电网安全稳定特性及控制策略

为深入研究无配套火电支撑的风火打捆特高压直流配套稳控系统控制策略,分析了雁淮直流投运初期送端电网安全稳定特性,研究了近区风电不同接线方式对直流换相失败后风机暂态过电压的影响。提出了综合应对直流近区及山西北部电网潮流转移和电压稳定的切机控制策略,实现了多区域分散可切机组的协调配合,设计了稳控装置配置及实现功能。通过研究雁淮直流送端稳控系统与山西北部交流稳控系统的耦合特性,量化了两套稳控装置相继动作带来的可切容量不足风险,提出不同停机备用水平下雁淮直流预控功率。仿真结果验证了所提策略的有效性与合理性,研究结论可为无配套火电支撑的风火打捆直流外送系统的安全稳定分析及控制策略制定提供参考。     

特高压直流配套稳控系统的典型试验方法与应用EI北大核心CSCD

特高压直流输电安全稳定控制系统(简称稳控系统)的试验研究,主要是针对稳控系统与直流控制保护系统(简称直流控保)的信息交互、直流故障判据及损失量计算、系统发生直流故障或联络线路N-2故障等大功率扰动后包括切机、直流调制等稳控策略的协调配合等方面进行功能验证。介绍了目前稳控系统试验研究现状,提出了模块化建模方法,该建模方法将交直流混合网络的外部系统简化成REI节点,并对送端发电机群进行同调判别和等值聚合处理,以模块化设计降低仿真计算的粒度,提高并行计算的加速比和处理器的使用效率,以适应涵盖直流协控与精准切机等稳控措施在内的系统保护技术的大型在环试验需求。基于该方法对直流控制保护系统功能进行仿真建模,实现RTDS与被试稳控系统的接口,搭建特高压直流配套稳控系统的RTDS仿真试验平台,利用该平台对鲁固特高压直流工程开展稳控策略研究和系统功能验证,仿真试验结果验证了该典型方案的有效性。     

特高压直流输电VBE装置故障闭锁分析及时序优化

特高压直流工程通常通过RTDS实时仿真技术对控制保护系统、换流阀阀基电子设备VBE装置的功能进行设计和验证.在某特高压直流工程RTDS试验系统对VBE装置断电试验过程中,出现了阀过流保护动作.为此结合故障时的闭锁时序,推导出换流阀触发异常,交流电源经由换流阀、旁通开关形成了两相短接导致阀过流保护动作的结论.最后,结合此类故障的特点,对闭锁时序进行了优化,并通过试验验证了优化后闭锁时序的有效性.     

特高压直流配套安全稳定控制系统的典型设计

分析了特高压直流配套安全稳定控制系统(简称稳控系统)的总体构架、电网安全稳定控制装置与直流控制保护系统间的接口、直流故障判据及控制策略等方面的现状和存在的问题,结合实际工程经验,研究提出了特高压直流配套稳控系统的典型设计原则和技术方案。重点在稳控系统与直流控制保护系统间的接口、直流换流器故障判据、直流故障后功率损失量算法和安全稳定控制策略的协调配合等方面进行了研究,提出的典型设计方案已在复龙—奉贤、锦屏—苏州、宜宾—金华三大特高压直流稳控系统工程中得到应用,对于特高压直流配套稳控系统的设计、开发和工程实施具有重要的借鉴意义。     

特高压直流故障对风电场送出可靠性的影响及改进措施

介绍了风电特性和特高压直流故障对电网的影响,分析了特高压直流故障对风电送出可靠性的影响。通过对系统进行模拟仿真,发现通过优化直流无功控制系统与稳控系统间的动作配合等措施,对减小直流系统故障对系统电压波动及风机脱网的影响有明显的作用。     

晋北-南京特高压直流输电工程安稳系统及其控制策略研究

在晋北-南京直流工程安稳系统原有功能基础之上,增加了短时内相继发生手动停运和故障跳闸时损失功率识别的方法。在发生连续的功率损失时,安控系统能够准确识别并动作,使得安控系统功能及其控制策略更加完善。详细介绍了南京站接入的华东频率协控系统组成和功能,以及当某条直流线路闭锁出现功率缺额时,频率协控系统应采取的动作策略。通过频率协控装置站系统试验和系统试验,验证了华东频率协控系统及其控制策略的有效性和准确性,并就目前频率协控系统的不足提出了优化建议。     

特高压柔性直流换流阀启停过程阀控自检功能缺陷及优化方法

在当今的输电技术中,柔性直流输电技术已经成为一种主流技术形式.而在柔性直流输电技术的具体应用中,柔性直流换流阀阀控是其核心部分.首先介绍了柔性直流换流阀阀控系统结构,然后针对阀控系统的全链路试验系统架构进行介绍,同时阐释了特高压柔性直流换流阀启停过程阀控自检功能及阀控旁路模块逻辑.通过开展柔性直流换流阀的阀控系统自检功能试验,验证阀控系统自检功能的正确性与可靠性,同时针对试验中所出现的问题,对阀控系统自检功能提出优化方案,从而实现阀控系统可靠性的提升.     

弱送端的高压直流输电系统功率回降策略设计

当与高压直流输电系统送端相连的交流系统为弱系统时,直流系统的调制功能将发挥更加重要的作用,直流系统将是稳控系统一个重要的调制手段。在送端电网损失大电源的情况下,稳控系统需回降直流功率,由于直流系统存在最小运行功率,当需要回降的功率大于直流最大功率回降量时,即使将直流系统回降至最小运行功率,仍会出现回降量不足的情况,将导致稳控系统切除送端电网负荷。为了尽量避免送端电网事故情况下稳控切除负荷,研究并提出了直流系统双极紧急回降量不足情况下的调制策略,并对直流系统与稳控系统的接口方式和交换信息进行了设计,开发了直流控制系统程序,搭建了RTDS仿真系统,验证了该策略的实用性和可实施性,为送端电网为弱系统的直流工程提供有益的参考和借鉴价值。     

维稳控制系统对10kV备自投的影响及应对措施探讨

为确保稳控系统动作时可靠切除稳控策略制定的切负荷量,一般采取退出涉及稳控系统切负荷的10 kV备自投装置,从而降低了配网正常运行的供电可靠性。针对此问题,首先应从优化控制策略入手,统筹各级稳定控制要求,分析电网结构及负荷分布特点,优化控制策略,最大限度地缩小稳控系统的影响范围;最后从备自投装置起动原理的改进和电网的规划方面着手,从根本上解决稳控系统对10 kV备自投的影响。     

张北柔直电网控保系统接口设计及控制保护策略

基于柔性直流输电技术的直流电网是全球能源互联网的重要组成部分.以张北柔直电网示范工程为研究对象,对其控保系统及其通信接口进行了设计说明,主要包括直流极控制系统和站控系统与其他系统的接口设计.详细描述了多端环网结构的直流电网控制策略,为保证张北柔直电网四个换流站的协调性,设计了协调控制策略和双极控制策略.研究了张北柔直工程首次使用±500 kV高压直流断路器后不同于传统直流输电的保护策略,主要包括动作策略和动作时序.     

天广高压直流输电工程极控后备保护研究

极控是高压直流输电系统的控制保护核心,其稳定运行与正确动作保障了直流输电系统的安全稳定和可控在控.结合天广高压直流输电工程简单介绍了极控系统中后备保护工作原理,并结合极控系统原理及监视功能分析了该类保护的特点.针对广州换流站实际案例对极控后备保护中换流器开路保护等快速保护中存在的隐患进行更进一步的探讨.最后提出天广直流工程极控后备保护改进的建议.     

三相PWM逆变器软开关动作时序分析

通过对软开关三相PWM逆变器的研究和实验，针对在实验中出现谐振槽不正常的现象，分析了本软开关电路拓扑下实现软开关动作的工作原理及谐振动作时序，阐述了PWM驱动信号与谐振电路的动作时序间的关系，指出要使谐振能正常进行，必须要使PWM驱动信号的开通动作控制在谐振电感的电流iLr变为负之前，这样才能在直流母线电压上出现一个完整的谐振槽，保证逆变器主电路开关管实现软开关动作。     

特高压直流控制系统与阀控系统的接口及试验

换流阀阀控设备是直流输电二次系统中的核心元件,是连接换流阀与直流控制系统的接口设备,是实现对换流阀进行控制和保护的重要环节。依托哈郑工程,详细介绍了特高压直流控制系统与换流阀阀控系统的总体结构、直流控制系统与技术路线不同的换流阀阀控系统的接口形式和接口信号。针对哈郑工程阀控系统接口具有较大的差异性和复杂性等特点,设计了完备的阀控接口试验方案。基于阀控接口试验以及在试验过程中遇到的问题,提出了直流控制系统和阀控系统接口的优化改进建议,以降低后续工程中阀控系统接口的复杂性,便于阀控设备的标准化运行和维护。     

数字化稳控系统测试平台的研制

针对现有数字化稳控系统的调试需求,介绍了一种数字化稳控系统测试平台的实现技术。分析了传统调试手段的弊端与不足,并从硬件和软件的角度阐述了该测试平台的设计方法,测试平台基于PC管理终端和多个测试终端架构,实现了大型稳控系统的高效调试,提高了智能变电站及直流控保系统中稳控系统的调试效率,在实际工程中得到了验证。     

考虑关联故障率的电网稳定控制系统复合检修决策方法

稳控系统作为电力系统的第二或第三道防线,尚缺乏大型稳控系统的检修决策方法。为保障稳控系统的可靠经济运行,本文提出了一种考虑关联故障率的稳控系统复合检修决策方法。基于稳控装置基础故障率模型,考虑主辅稳控设备关联性的影响,建立了稳控装置的复合故障率模型;为避免单一优化目标影响检修决策的全面性,综合考虑稳控系统检修的可靠性和经济性,建立了稳控系统复合优化模型,并通过算例验证了该模型的可行性和有效性。本文提出的复合优化模型能为运维人员提供稳控系统的最佳检修周期,有效地减少了稳控系统异常状态对电网正常运行的影响。