贵广二回高压直流逆变站无通信紧急跳闸试验的仿真分析

贵广二回极2于2007年5月29日进行了小功率(150 MW)无通信逆变站手动紧急跳闸试验。试验方案预期，在试验工况下，在逆变站按下紧急停机(ESOF)按钮后，整流站将在1 s后由直流低电压保护(27DC)启动闭锁顺序。但实际试验结果显示，整流站由换流器过压保护59/37DC一段启动紧急停机顺序，退回至备用状态。本文对这种异常情况进行了分析，并对分析结论做了PSCAD/EMTDC仿真验证。根据分析建议的试验方案进行的再次试验证明了分析的正确性。     

贵广二回高压直流输电系统换相失败的仿真分析

换相失败是HVDC系统最常见的故障之一.通过分析换流器换相失败的机理,归纳了HVDC换相失败的各种影响因素.以2008年南方电网数据为基础,基于PSCAD/EMTDC建立了贵广二回直流输电系统的详细模型,并分析了一次系统和控制系统的具体结构.对该直流输电系统逆变侧换流母线发生三相接地短路和单相接地短路故障的情况进行了仿真实验,研究了换相失败的判据及故障对系统的影响.仿真结果表明,虽然贵广二回直流输电系统发生换相失败,但由于该系统的高度可控性,当故障切除后,系统很快从换相失败中恢复.     

贵广二回直流输电系统动态性能研究

为验证和提高贵广二回直流输电系统动态性能,在PSCAD/EMTDC程序上建立与实际直流控制系统一一对应的基于单个SIMADYN D模件的详细直流仿真模型和南方电网2008年丰大运行方式仿真模型.研究分析了贵广二回直流输电系统在直流系统各种指令或故障下的动态性能,结果表明,该文所涉及的研究项目中,贵广二回直流系统所采用的控制策略和控制参数具有良好的控制特性,满足工程要求.     

PROFIBUS现场总线在贵广二回直流工程换流站中的应用

PROFIBUS是国际标准的开放式现场总线标准,但在国内变电站中的应用还处于尝试阶段。介绍PROFIBUS现场总线的技术特点、功能、应用优势等,并着重介绍了PROFIBUS现场总线在贵广二回直流工程换流站中的应用情况。     

贵广Ⅱ回直流输电系统调试期间控制保护系统发现的问题及解决方法

贵广Ⅱ回高压直流工程在站系统调试和系统调试试验期间直流站控、交流站控、极控制、直流保护、阀冷系统控制等系统发现了一些问题, 通过分析, 查找原因, 采取了修改参数、调整逻辑、改变控制回路等相应的措施, 解决了绝大部分的问题。     

贵广第二回直流输电工程换流站无功补偿的研究

换流站无功补偿的研究是高压直流系统设计的重要组成部分,针对正在建设的南方电网贵广第二回±500 kV/ 3 000 MW直流输电工程,根据高压直流稳态模型,按照相应的计算原则计算了不同运行方式下的换流站无功消耗,提出了两端换流站的无功补偿设备总容量及其分组配置方案。换流站无功分组投切的仿真结果验证了配置方案的技术可行性。主要研究成果已应用于工程的设备制造中。     

±500kV直流工程无通信逆变站紧急闭锁过电压保护跳闸研究

描述德宝直流工程系统调试期间无通信逆变站紧急闭锁时直流过电压保护的动作过程,结合部分直流保护原理分析事故原因,并介绍了改进措施。现场系统试验验证了改进措施的可行性,改进措施不仅使系统调试工作得以顺利开展,也为以后解决类似的工程技术问题提供了有益借鉴。     

云广与贵广Ⅱ回直流工程共用接地极的过流风险分析与控制

为了节省用地和降低工程造价,云广直流工程与贵广Ⅱ回直流工程在广东省内共用一个接地板.基于直流过负荷逻辑和接地极过流保护分析了共用接地板的过流风险,指出在两回直流同名极同时跳闸且运行极均短时过负荷运行时,将会出现共用接地极电流超过最大耐流值的情况.针对这种过流风险,从调度运行层面上提出调控措施及彻底解决问题的建议.     

高压直流输电对低频振荡抑制作用的仿真研究

讨论了电力系统低频振荡建模的一般方法,并简要阐述了低频振荡产生的机理,提出了运用高压直流输电（HVDC）的附加控制对低频振荡进行抑制。通过软件PSCAD／EMTDC对单机-无穷大的直流输电系统进行仿真,结果表明直流输电系统的附加控制可以有效抑制电力系统的低频振荡。     

基于PSCAD/EMTDC软件的直流输电系统数字仿真

对直流输电系统物理仿真和数字仿真进行了比较 ,说明了直流输电系统数字仿真具有安全性、经济性和方便性等优点 ,且数字计算机、数值计算技术以及与系统仿真有密切关系的新技术的飞速发展为其提供了技术可能性 ,提出了基于PSCAD/EMTDC软件建立直流输电系统模型应该遵循的一般原则和要求 :在模型中保留直流控制保护系统、保持系统的动态性能和对交流系统进行有原则的等值简化。     

贵广Ⅱ回直流输变电工程投产运行对深圳电网的影响

针对南方电网目前已形成的交直流混合运行的区域性电网互联结构,通过电力电量平衡、500 kV网络结构、系统稳定和对设备影响等方面的分析,得出贵广Ⅱ回直流输变电工程的投产将提高深圳电网乃至广东电网接受西电能力的结论,为避免可靠性偏低、单极故障率偏高,采用进一步优化控制,加强电网各种安全自动装置建设,采取分区、分母线运行等措施.     

高压直流输电控制系统仿真模型研究

高压直流输电控制系统仿真模型是建立电力系统运行人员培训系统的关键内容,对保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文在分析高压直流输电控制系统工作原理的基础上,利用PSCAD/EMTDC软件平台搭建了与实际控制系统一致的直流输电控制系统仿真模型,并对仿真控制模型进行故障仿真验证,仿真结果与实际直流输电现场录波结果一致。仿真结果表明:直流控制模型可以满足高压直流输电的仿真培训需求,可应用于直流输电控制系统的理论研究和仿真分析。     

高压直流断路器系统开断条件仿真研究

为分析高压直流断路器在实际高压直流输电系统中的各种故障情况及其开断条件,笔者利用PSCAD/EMTDC仿真软件,根据高压直流输电系统的结构和控制方式,搭建了背靠背高压直流输电系统仿真模型。仿真研究了单端高压直流输电系统不同位置发生单相、异相、三相及直流母线短路等故障情况下的暂态特性。仿真结果表明,该仿真模型有很好的动态响应特性,能够有效模拟单端高压直流输电系统的各种短路情况。同时,结合高压直流系统的控制方式对各种短路情况进行了研究分析,找出了在系统中对高压直流断路器的开断较为苛刻的情况。经过参数分析得到了各种不同故障情况下对直流断路器的开断影响较大的故障电流峰值、最大故障电流上升率等系统参数。从而为多端高压直流输电网络建模分析、高压直流断路器型式试验及其标准的制定、高压直流断路器的发展提供借鉴。     

±800 kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800 kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案.对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义.采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800 kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真.仿真结果表明,±800 kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求.传统±500 kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义.     

基于PSCAD/EMTDC的直流控制保护系统仿真平台及其在直流工程中的应用

基于目前普遍采用的电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC,根据实际工程软件进行了直流控制保护系统仿真平台的二次开发。分析了直流控制保护工程软件在工控机中的分时处理、中断计算过程及其在PSCAD/EMTDC中的等效实现方法,利用该仿真平台进行了灵宝扩建背靠背直流工程的控制系统建模。将基于本平台搭建的电磁暂态模型与实际工程系统调试时的电流阶跃响应结果进行了对比,证明该平台与工程实际控制保护系统功能等效。基于该平台进行直流工程控制系统仿真的结果可信,对于广泛开展跨区直流输电系统的电磁暂态仿真研究具有工程实际指导意义。     

±800kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案。对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义。采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真。仿真结果表明,±800kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求。传统±500kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义。     

采用时域仿真的高压直流输电直流回路谐振特性分析

直流输电系统设计时需要考虑直流回路的谐振特性。首先给出了任意频率下直流回路阻抗的定义,然后提出了利用测试信号法并基于时域仿真计算直流回路阻抗频率特性的方法。通过对一个典型±500 kV直流输电示例系统的分析,研究了交流系统短路比、交流侧滤波器容量和类型、换流变压器短路压降、触发控制角、直流输送功率、平波电抗器电感值、直流滤波器配置组数、直流输电线路长度以及直流系统运行模式等因素对直流回路阻抗频率特性的影响。另外,对设计中的糯扎渡-广东±800 kV特高压直流工程的直流回路谐振特性进行了分析。研究结果为通过调整直流系统不同元件参数来改变直流回路的谐振特性指明了方向。     

电网黑启动情况下高压直流输电系统启动条件分析

目前各电网的黑启动方案中,均未考虑在黑启动初期的直流启动.文中以天广直流为例,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中搭建了交、直流系统仿真模型,利用该模型研究了在电网黑启动初期直流的启动方式和条件.提出了采用绝对短路容量和有效惯性时间常数作为表征交流系统强度的指标.通过分析可知,当两侧交流系统都满足短路容量为单组滤...     

基于PSCAD/EMTDC的背靠背高压直流输电系统仿真

为了研究灵宝背靠背换流站在交流系统发生故障时的换相失败过程,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对灵宝背靠背高压直流输电系统进行了建模,并在此基础上对高压直流输电系统中常见的故障进行了仿真分析,其中包括逆变侧交流系统发生三相故障和单相故障的情况。仿真结果表明,在PSCAD/EMTDC环境下建立的模型能够比较准确地描述在暂态过程中背靠背直流输电系统的动态特性,可以为现场运行以及故障分析提供参考。在系统中加入故障检测控制环节,根据电压和电流的变化,适时增大提前触发角,可以有效地预防换相失败。     

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。