云广直流输电工程关键设备绝缘水平研究

分析了云广±800kV直流输电工程关键设备的绝缘水平和绝缘配合裕度,结果显示,通过采用合理的避雷器配置、将平波电抗器分开布置、适当地降低绝缘配合裕度,可以把该工程关键设备的绝缘水平降低下来。此外,还讨论了对应于长期直流工作电压的设备考核试验电压,以便评估设备的内绝缘承受能力。     

±10kV直流配电系统过电压与绝缘配合

过电压与绝缘配合是直流配电的关键技术之一,其研究结果对于直流配电系统关键设备的选型具有重要的指导作用。本文针对基于模块化多电平换流器(MMC)的深圳±10kV直流配电网示范工程,在借鉴传统直流工程和柔性直流输电工程研究成果基础上,结合直流配电系统自身特点,提出了两种适用于该系统的绝缘配合方案:一种为不配置避雷器,在过电压统计结果上乘以一个较大的绝缘裕度来确定设备绝缘水平;另一种为配置少量避雷器,通过避雷器的保护水平确定设备绝缘水平。基于PSCAD/EMTDC建立系统的内部过电压仿真模型,仿真计算了不同方案下典型故障时关键位置的过电压,并最终确定了两种方案下系统关键设备的绝缘水平,为工程设计提供了参考。     

特高压直流技术研究进入新阶段

为了给云广直流工程设计和建设提供可靠的依据，南方电网技术研究中心近期已正式启动云广特高压直流工程对南方电网安全稳定影响研究、高海拔外绝缘和污秽特性研究、电磁环境影响研究、过电压及绝缘配合研究四个课题。     

云广±800 kV特高压直流工程逆变站最后断路器跳闸故障研究

逆变站最后断路器跳闸即逆变侧交流系统甩负荷会在换流母线和直流侧设备上引起严重的过电压,是直流过电压与绝缘配合研究中需考虑的最主要故障之一。文章对云广特高压直流系统逆变站最后断路器跳闸引起的换流站交直流侧过电压水平以及避雷器工况进行仿真研究,分析揭示不同运行工况、不同直流保护动作延时与过电压水平的相互关系,提出对保护配合时间的要求,以确保系统设备能安全可靠运行。文中的研究结果可为实际工程设计提供基础数据和技术依据,对现场调试和系统运行时的保护配置具有实际指导意义。     

直流保护策略对特高压换流站过电压与绝缘配合影响的仿真分析

特高压直流换流站作为特高压直流输电工程的枢纽,其绝缘配合方案对工程的技术经济性能影响较大。为研究特高压直流换流站绝缘配合研究中出现的直流系统保护策略对换流站过电压与避雷器配置的影响,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序建立了糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程的直流暂态过电压仿真模型,仿真分析了高端换流变YY阀侧接地和接地极线或金属回线接地故障下直流保护策略对直流暂态过电压和避雷器应力的影响。研究结果表明,直流系统保护策略对换流站绝缘配合有较大影响,糯扎渡电站送电广东±800kV直流输电工程换流站中性母线避雷器配置方式或直流保护策略需要在云南至广东±800kV特高压直流输电工程基础上进行改进。工程中若不能减小换流器直流差动保护和中性母线过电压保护的延迟时间,则建议增加中性母线避雷器E1H和E2H的并联台数以满足设计要求。     

特高压直流保护与避雷器动作特性配合分析

随着电压等级升高,特高压直流输电工程的过电压水平也明显增大,而直流控制保护整定和避雷器参数配置又都是从各自的角度出发进行选择的,因此,十分有必要对控制保护与避雷器动作特性的配合进行研究。用于特高压直流换流站绝缘配合研究的控制策略往往采用国际大电网会议（international council on large electric systems, CIGRE）推荐的简化控制策略,基于简化控制策略的保护动作时序和实际有一定差异,会对过电压和避雷器的仿真结果有较大影响。基于云广特高压直流输电工程实际控制保护策略,通过理论分析和仿真研究了交流侧相间冲击、最高YY换流变阀侧接地和金属回线开路3种典型过电压工况,对比了云广特高压工程实际控制保护不同的时延对避雷器动作特性的影响。在这3种工况下,云广特高压工程实际控制保护策略与避雷器配合满足运行要求,保护时延还有一定的可调节裕度,可供其他直流工程参考借鉴。     

云广±800kV直流输电工程双12脉动串联阀组同时解锁特性分析

云广±800kV直流输电工程两端换流站均为双极配置,每极采用双12脉动阀组串联结构。双12脉动串联阀组同时解锁是该工程实现800kV额定直流电压运行的直接方式,因而成为现场系统调试中非常重要和备受关注的试验项目。基于现场调试结果,分析了不同解锁条件下双12脉动阀组同时解锁的特性,并对云广直流工程的双12脉动阀组同时解锁性能进行了评估。     

±800kV特高压直流线路缓波前过电压和绝缘配合

为了确定±800kV特高压直流线路的绝缘水平,依托±800kV云广直流输电工程,采用PSCAD程序模拟计算了单极线路接地在健全极线路产生的缓波前过电压及其沿线分布,给出了2%过电压的计算方法,分析了直流滤波器电容、接地电阻大小和接地位置等因素对过电压波形和幅值的影响。按两种直流滤波器方案,进行了云广直流线路的绝缘配合,选择了线路杆塔最小空气间隙,研究结果已在云广直流输电工程建设中应用。采用V串的特高压直流线路杆塔空气间隙受缓波前过电压控制,建议可以按离线路中点±30km内、外两部分分别进行直流线路缓波前过电压绝缘配合,以节省投资。     

锦屏—苏南特高压直流输电工程换流站绝缘配合

换流站绝缘配合是±800 kV特高压直流输电工程的关键技术之一,对设备的选型和制造有着重要的指导作用。基于锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电工程,提出了两种不同的绝缘配合方案,给出了两种不同方案的比较,详细介绍了两种方案中避雷器配置、设备绝缘水平等参数,并针对锦屏换流站的高海拔给出了具体的海拔修正系数。研究表明两种绝缘配合方案都能够满足工程的需要,所提出的数据能够为锦屏—苏南±800 kV特高压直流输电工程提供重要的参考依据。     

云广直流输电工程接地极线路绝缘水平优化

针对在±800 k V云广直流输电工程的调试和运行过程中多次发生直流系统故障引起接地极线路闪络的问题,对不同故障情况下接地极线路上的过电压水平和分布进行了仿真。结果显示,云广直流接地极线路的绝缘水平与换流站中性母线的绝缘水平以及中性母线避雷器的保护水平确实存在不匹配。分析了降低避雷器保护水平和提高接地极线路绝缘水平两种解决方案。对于新建工程,推荐采用提高接地极线路的绝缘水平方案来解决不匹配问题。对于已投运工程,建议调小换流站接地极线路进线段杆塔的招弧角,将闪络控制在一定范围内。     

±800 kV直流输电系统设计软件包的开发进展

介绍了由中国南方电网有限责任公司组织实施的“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”课题21“±800kV直流输电系统设计软件包的开发”的进展情况。概述了软件包中的主要软件模块及其功能,包括主回路参数计算模块、无功管理模块、交直流滤波器设计模块、直流输电系统损耗计算模块、直流输电系统可靠性计算模块、直流挟流站电磁干扰分析模块、交流侧和直流侧PLC噪声滤波器设计模块、直流输电系统可听噪声计算模块、直流输电系统外绝缘设计模块和直流输电系统绝缘配合模块。     

单阀陡波前试验晶闸管损坏分析

在青海至西藏直流输电工程换流阀绝缘型式试验中,由于计入附加大气修正系数Katm单阀陡波前冲击试验电压达到884 kV,试验造成9只晶闸管损坏。笔者着重分析了换流阀绝缘配合设计和绝缘型式试验的技术指标,在单阀陡前波冲击试验中可不必计入大气修正系数Katm,试验的结果可以保证换流阀在高海拔地区运行的安全性。     

多换流器并联运行的直流输电工程暂态过电压

随着直流输电特别是多端直流输电技术的发展及广泛应用,多个换流器并联连接的接线方案得到越来越多的研究和应用。依托400 kV青海—西藏直流联网工程采用电磁暂态仿真的方法研究了2换流器并联结构与单换流器结构相比,在各种故障工况下系统过电压水平,以及阀避雷器、交流避雷器、中性母线避雷器、直流极线和6脉动中点避雷器电流、能量变化的规律。结果表明,在某些工况下,故障后过电压水平和避雷器电流、能量均有变化。发生换流变阀侧接地故障时,阀避雷器能量增加2倍以上,交流单相、三相接地故障后,交流避雷器能量增加60%,因此在绝缘配合设计时需要相应增加避雷器并联数量。所得研究结论可为多换流器并联结构过电压与绝缘配合设计提供参考。     

MMC-HVDC系统过电压保护和绝缘配合的研究

在整个MMC-HVDC系统的设计中,过电压保护和绝缘配合是一个必须解决的关键问题。鉴于国内外相关专题研究较少,在充分借鉴传统直流工程以及MMC-HVDC系统本身特性研究成果的基础上,基于西门子Transbay工程,提出了一种适用于MMC-HVDC系统的过电压保护方案。该保护方案通过将避雷器安置在换流站的关键位置,通过限制关键点的过电压去实现保护换流站关键部件的功能。鉴于该工程全部采用直流海缆,可以不考虑雷电过电压,所以提出了14种换流站中可能发生的故障,用来作为换流站绝缘设计的校核工况。借助于PSCAD/     

基于灰色关联的水利工程方案模糊优选

针对水利工程设计方案各评价技术指标间模糊且相互关联的特点,研究了系统方案的决策问题,该文在综合考虑从优隶属度和灰色关联的基础上,提出了改进灰色关联模糊决策方法,从整体角度寻求系统的最优设计方案。运用模糊数学隶属函数理论,对原始数据进行无量纲化和归一化处理,为防止技术指标信息在评价过程中丢失,建立了技术指标权重集及灰色关联系数矩阵,通过综合评价模型,实现了设计方案的模糊优选。最后,以某水利工程设计方案优选为例,验证该模型可以有效减少评价过程中的主观因素干扰,能全面、客观地对设计方案做出决策。     

雅砻江中游水电采用省内直流输电规划研究

高压直流输电方式通常应用于远距离的跨区域送电和区域间联网,然而随着西电东送送端省份用电需求的持续增长,加之受输电走廊制约,建设省内直流可有效提高输电通道的单位送电容量,目前已成为西南水电输电规划的重要手段之一。雅砻江中游梯级水电装机容量11560MW,距离四川负荷中心直线距离400～500km,输电系统规划中对建设四川省内直流的方案进行了重点研究。通过对雅砻江中游送出采用500kV交流、1000kV特高压、500kV直流三类方案的综合技术经济比较研究,结合四川电网实际特点和规划情况,基于节省输电走廊、提高交流电网送电能力和稳定水平、降低短路电流水平等方面的考虑,提出雅砻江中游采用省内直流输电是可行且相对较优的方案,可供今后相关电力规划参考。     

云南电网直流背靠背工程方案比较

针对云南电网的动态稳定和滇西北富裕电力外送的存在问题,提出采用直流背靠背工程隔离滇西北中小水电和云南主网的工程设想,提出3种方案:剑川方案、黄坪方案和苏屯方案。通过技术经济比较,推荐剑川方案作为直流背靠背工程实施方案。进一步分析了剑川方案中直流逆变侧交流系统强度、直流背靠背故障对云南电网稳定的影响,以及直流背靠背对云南电网各个断面外送能力的改善。最后,建议将直流背靠背工程与500 kV串补工程相结合。     

分布式电源规划方案综合评判方法

为了对分布式电源规划方案进行全面有效评判,提出了基于多属性决策理论的分布式电源规划方案综合评判方法,并结合实际分布式电源规划案例,对该方法的具体步骤进行了详细介绍。建立了完备的分布式电源评价指标体系,分析了不同层次各因素之间的相互关系,引入层次分析法对多指标进行综合量化分析,明确了各指标的权重,对实际案例中的3种微电网方案进行了综合评价,得出了科学合理的分析结果,验证了上述方法的有效性和实用性,有助于分布式电源规划方案的决策。     

±660kV直流输电工程过电压与绝缘配合

宁东—山东±660kV直流输电示范工程中过电压与绝缘配合研究是工程的关键技术之一,对工程的可行性、可靠性、经济性有较大影响.文章针对宁东—山东±660 kV直流输电工程绝缘配合主要特点,结合具体的过电压电磁暂态仿真研究了系统工频、谐振、操作和雷电过电压水平,并根据计算结果提出换流站设备要求的绝缘水平,为工程设备配套提供...