±800 kV雁淮特高压直流系统送端孤岛运行闭锁策略

特高压直流系统送端系统属于弱系统时,一旦被迫进入孤岛运行方式,面临无法稳定运行风险。目前推荐的解决策略是闭锁直流系统、切除交流滤波器和切除配套发电机等。各策略执行过程必然存在先后动作时序,不同时序可能产生不同的结果。文章以±800 kV雁淮直流工程为研究对象,考虑湖关Ⅰ线检修时最大输送功率为4 300 MW的运行方式,进行电磁暂态仿真分析。结果表明：雁淮直流工程送端进入孤岛方式后,交、直流电压与功率均发生无序波动,频率跌入机组低频保护动作范围。通过分析不同解决策略下各电气量运行情况,得到如下结论：孤岛后若闭锁直流系统早于切除机组,交流系统将产生约2.0 pu过电压;若只切除机组而不闭锁直流系统,则受端电网有2.00 s以上的功率缺额冲击,频率降低0.2 Hz。针对上述策略存在的不足,提出孤岛后极控系统经短延时闭锁直流系统,确保送端发电机组先被切除情况下,受端协控系统能及时启动功率调制措施。     

±800 kV普洱换流站孤岛方式下小组交流滤波器分时切除策略可行性研究

普洱换流站作为特高压工程,交流滤波器在其中起着关键作用,用于在直流系统运行过程中进行滤波及无功补偿。在普洱换流站孤岛运行过程中,发生双极闭锁情况下,切除滤波器策略至关重要,滤波器的切除策略将导致交流系统和直流系统电压波动,容易造成设备过压运行,甚至于设备绝缘击穿,造成损失。文中从普洱—江门特高压工程常用的运行方式入手,以试验数据及技术规范资料为基础,全面分析计算孤岛方式下普洱换流站发生双极闭锁时的电压,来判断系统过电压水平实际工程要求,从而将给出一种适用于特高压换流站的交流滤波器新的切除新策略—分时切除策略。     

云广直流系统闭锁过程对其孤岛运行方式过电压水平的影响

孤岛运行作为云广特高压直流输电工程的设计运行方式之一,能够有效地提高南方电网的稳定水平,但必须以解决过电压问题为前提。研究了云广特高压直流系统的闭锁方式及快速移相速度对孤岛运行方式下过电压水平的影响,结果表明：大组滤波器切除后延时切除换流变是限制孤岛方式下过电压水平的重要措施;先降电流定值后快速移相的保护闭锁逻辑与直接快速移相的保护闭锁逻辑相比,能大幅度减小双极Block时避雷器的吸收能量;减小快速移相速度对限制双极ESOF时的过电压水平和降低避雷器吸收能量是有利的。     

金中直流送端电厂最少开机方式优化

为解决枯水期低负荷运行期间水电机组安全问题,基于对短路电流及有效短路比、跳入孤岛稳定性、低次谐波振荡分析,提出最少开机优化策略。为消除直流被动跳入孤岛后短路电流不足、存在功率振荡和低次谐振等风险,提出增加跳入孤岛主动闭锁直流功能,以确保小开机方式下跳入孤岛后设备安全。运行实践表明,采用所提枯水期送端电厂开机优化策略及实施跳入孤岛主动双极闭锁功能后,梨园和阿海电厂最少开机可优化至2台,从根本上解决枯水期部分机组长期空载运行导致的设备和厂房安全风险,且有效保证了跳入孤岛后直流和电厂相关设备安全。     

云广直流系统闭锁过程对其孤岛运行方式过电压水平的影响

孤岛运行作为云广特高压直流输电工程的设计运行方式之一,能够有效地提高南方电网的稳定水平,但必须以解决过电压问题为前提.研究了云广特高压直流系统的闭锁方式及快速移相速度对孤岛运行方式下过电压水平的影响,结果表明:大组滤波器切除后延时切除换流变是限制孤岛方式下过电压水平的重要措施;先降电流定值后快速移相的保护闭锁逻辑与直接快速移相的保护闭锁逻辑相比,能大幅度减小双极Block时避雷器的吸收能量;减小快速移相速度对限制双极ESOF时的过电压水平和降低避雷器吸收能量是有利的.     

金中直流送端电厂最少开机方式优化

为解决枯水期低负荷运行期间水电机组安全问题,基于对短路电流及有效短路比、跳入孤岛稳定性、低次谐波振荡分析,提出最少开机优化策略。为消除直流被动跳入孤岛后短路电流不足、存在功率振荡和低次谐振等风险,提出增加跳入孤岛主动闭锁直流功能,以确保小开机方式下跳入孤岛后设备安全。运行实践表明,采用所提枯水期送端电厂开机优化策略及实施跳入孤岛主动双极闭锁功能后,梨园和阿海电厂最少开机可优化至2台,从根本上解决枯水期部分机组长期空载运行导致的设备和厂房安全风险,且有效保证了跳入孤岛后直流和电厂相关设备安全。     

风电高渗透率交直流外送系统直流闭锁稳控方案研究

针对特高压直流闭锁后的交流系统暂态过电压问题,深入剖析了直流闭锁后盈余的无功功率、短路容量与交流系统暂态过电压的关系,对比分析了安控切风电与极控切滤波器时序对交流系统暂态过电压的影响。提出基于风电机组故障穿越能力的交流系统稳控方案以及相应的暂态过电压抑制措施。以DIg SILENT为平台搭建哈密电网仿真模型,对所提稳控方案及暂态过电压抑制措施的正确性和可行性进行了仿真验证。仿真结果表明,所提稳控方案及暂态过电压抑制措施可有效降低系统暂态过电压,规避风电机组连锁脱网的风险,并有利于交流系统电压恢复。     

云广特高压直流输电线路孤岛运行过电压及抑制

云广直流孤岛运行方式下发生直流双极闭锁时将在送端换流站交流系统产生幅值很高的过电压,孤岛运行过电压水平控制是决定能否孤岛运行的关键因素,因此利用EMTDC计算了不同运行方式下楚雄换流站交流侧的过电压水平、避雷器工况、交流滤波器断路器断口暂态恢复电压及容性开断电流,并分析比较了各种不同的过电压抑制措施,提出了利用换流变磁饱和特性短时限制过电压的措施方案和电气设备的技术参数要求,同时还探讨了直流闭锁后换流变和交流滤波器切除时间等对过电压的影响。     

滇西北特高压直流被动孤岛运行闭锁策略优化研究

滇西北直流工程投运初期,送端配套电源开机量不足,若被动进入孤岛会面临谐波不稳定问题,给直流系统稳定运行造成极大风险,在以往的直流工程中,直流控制保护收到孤岛信号后,会尽快完成全切交流滤波器,同时延时闭锁直流的操作。但若孤岛信号异常,会导致直流误闭锁切机、损失功率。基于此,在滇西北直流工程中优化了被动孤岛低功率闭锁策略,通过增加判别交流联络线功率的方法来防止误进入孤岛运行模式。首先详细分析了滇西北直流所采取的控制策略,然后在RTDS试验系统中验证了所实施策略的正确性,通过判别交流联络线功率可有效防止误直流误进入孤岛运行模式,最后通过现场试验证明了所提控制策略也不会导致原有"孤岛闭锁逻辑"拒动。本文所述控制策略可为其他直流工程提供参考。     

考虑过电压抑制的特高压直流弱送端系统无功控制策略

直流闭锁等扰动引起的送端电网过电压,已成为限制直流输送能力和新能源消纳的主要约束。基于±800 k V扎鲁特—青洲(简称鲁固)特高压直流弱送端电网,结合扎鲁特换流站调相机工程和东北电网系统保护建设,提出了协调换流站滤波器(电容器)、调相机及换流站近区同步机组的过电压抑制策略。一方面,电网稳态运行时,充分利用换流站及其近区调相机和同步机组补偿阀组消耗无功,减少滤波器(电容器)的投入量,从而降低直流闭锁滤波器(电容器)滞后切除引起的暂态过电压。另一方面,调相机和同步机组无功输出增大,为抑制直流闭锁潮流大规模回退引起的稳态过电压提供了充足的回降无功备用。最后基于鲁固特高压直流送端电网验证了策略的有效性。     

多直流互联异步电网中直流频率限制控制 的应用研究

基于直流频率限制控制(frequency limit control,FLC)提高频率稳定性机理,对比分析反向频差复归型和积分负反馈复归型FLC特点,介绍云南电网FLC典型应用情况并提出优化新东直流FLC参数,研究FLC功能异常因素并提出实际运行建议。主要结论如下:1) FLC能够在机组跳闸和直流启停情况下快速抑制频率波动,保障云南电网频率稳定;2)FLC不会导致换流变分接头频繁动作和交流滤波器频繁投切;3)新东直流FLC参数优化后能最大程度保证直流调制量;4)反向频差复归型FLC调制启动和输出复归快,调制效果优于积分负反馈复归型,建议广泛应用。     

送端弱系统对特高压直流工程调试和运行的影响

特高压直流系统输送容量大、无功消耗大、控制复杂,而弱送端系统网架和电源构成简单,直流故障或扰动给电网运行控制带来诸多问题,分析特高压直流工程弱送端系统在电网安全稳定运行、直流启动与功率升降、过电压、机网协调等方面诸多问题,给出了相应的控制策略,并结合复奉特高压直流工程系统调试情况提出了弱送端系统特高压直流工程调试项目优化、电网运行方式和稳定控制措施、电压/无功控制、直流线路保护配置等方面需注意的问题及相应控制措施,同时分析了在特高压直流工程弱送端系统运行时的一些其他现象,文中结论对特高压直流工程规划、建设和运行具有一定的指导意义。     

直流输电系统紧急停运方式对系统过电压的影响

基于云广±800kv特高压直流输电工程的参数,研究了直流输电系统在最高电位换流变阀侧对地故障、逆变站闭锁而旁通对未解锁、逆变站交流电源丢失等三种故障工况下紧急停运方式对系统暂态过电压的影响,紧急停运方式包括移相、投旁通对闭锁和直接闭锁。分析结果表明,对于整流站换流变阀侧以及直流线路故障而言,采取故障后移相方式与直接闭锁相比可以更好地降低阀上的过电压;对于逆变站意外闭锁类型的故障,整流站5ms内移相的紧急停机策略可以显著降低逆变站极线上的过电压水平;逆变侧交流系统严重故障时,逆变站10ms内投旁通对的紧急停机策略可以最大限度降低高端换流变压器阀侧过电压水平。     

糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程安全稳定控制系统

为保证糯扎渡、溪洛渡高压直流输电工程投运后南方电网系统的稳定运行,分析了糯扎渡、溪洛渡直流输电系统在交直流并联运行及直流孤岛运行方式下,直流闭锁故障对系统安全稳定特性的影响及稳定问题的解决措施。从切机灵敏度、直流闭锁故障形式、交流断面功率水平、500 kV线路检修方式、直流孤岛运行方式多方面对影响糯扎渡、溪洛渡直流工程安全稳定控制的各种关键因素进行了详细的分析,得到了安全稳定控制系统的控制方案。在此基础上提出了糯扎渡、溪洛渡直流稳控系统的设计方案,包括：控制对象、控制因素、安全稳定控制装置的配置方案、主要功能及装置间交互信息内容。     

陕北-武汉特高压直流输电工程无功控制策略研究

针对陕武工程分层接入系统的复杂性和特殊性,对其无功控制策略进行了优化和完善。在原有无功控制策略的基础上增加了过压快切、紧急停机后的快切以及后备无功控制等功能。过压快切旨在当交流侧电压由于故障急剧升高时,能够在短时内快速切除交流滤波器,保证交流母线电压运行在安全水平。紧急停机后的快切是指在陕武工程出现紧急停运后,无功控制功能迅速切除在投滤波器组,确保交流网电压稳定。后备无功是指当执行无功控制功能的两套直流站控主机全部不可用之后,实现后备无功控制功能的极控接口屏PCI能够根据交流母线电压变化,实现交流滤波器的切除,从而保证交流母线电压稳定,维持直流系统稳定运行。通过仿真试验验证了新增策略的正确性,最后对后备无功控制提出了改进建议。     

特高压直流送端孤岛系统频率稳定控制

特高压直流与大型水电机组配套电源采用送端孤岛运行方式,能有效消除由直流闭锁引起的潮流大范围转移、系统暂态功角失稳问题。但是,送端孤岛系统的频率稳定性是决定系统能否运行的关键因素之一。结合南方电网楚穗、普侨特高压直流孤岛的调试情况,研究了水电站与特高压直流送端孤岛系统超低频振荡的机理,提出了频率稳定控制策略;阐述了直流甩负荷导致部分机组调相运行的机理。机网协调控制RTDS试验平台的仿真结果以及特高压直流孤岛系统的现场调试结果表明了所提控制策略的有效性。     

云广特高压直流系统孤岛运行的影响及相应对策(英文)

利用不同仿真分析工具对云广直流输电工程孤岛运行方式进行了研究,分析了该系统采用孤岛运行方式所带来的相关问题,诸如对电源配置与电网接线的要求,对系统调峰影响,孤岛交流系统稳定性,无功补偿与电压控制,过电压及其控制措施,交流滤波器配置及适应性,谐波稳定性,对系统控制保护的要求,对电网动态稳定的影响等;并提出了相应的对策。