低压柔性直流微电网的电流互感器应用分析

  [目的]  低压柔性直流微电网是沟通储能、电动汽车等直流设备与中压直流配电网的桥梁。随着直流技术发展及越来越多直流设备接入电网,发展低压柔性直流微电网具有可行性、必要性。直流电流互感器是低压柔性直流微电网的重要组成部分。  [方法]  分析了典型的低压柔性直流微电网应用场景,对比了直流电流互感器,从可靠性、经济性角度分析了直流电流互感器的选型。  [结果]  该应用场景下精度要求高的支路保护、控制独立配置电流互感器,精度要求低的支路保护、控制共用电流互感器,当前技术水平下,推荐使用电阻分流器或巨磁电阻效应传感器。  [结论]  提出的当前低压直流电流互感器选型、应用分析是正确并有效的,同时也为其他应用场景提供了选型、配置建议。     

石榴石型直流光学电流互感器及其稳定性研究

随着我国智能电网建设的快速推进,电力系统中电压等级不断提高.针对电力系统中直流电流的检测,设计了基于钕铁硼永磁薄膜矫正的直流光学电流互感器结构.设计了直流光学电流传感器直通式传感头光路结构以及透射式和反射式两种系统光路结构,分析入射线偏振光的不同偏振分量对其影响.针对石榴石磁光材料中存在的零失散问题,通过磁控溅射法在石...     

高压直流输电线路暂态电流比较式纵联保护研究

针对高压直流输电系统在不同故障情况下线路两端暂态电流幅值与方向变化的不同问题,提出一种新型极性比较式纵联保护,充分考虑故障暂态过程中分布电容的影响,采用故障分量分析流经线路两端保护处电流的变化,利用两端暂态电流波形的差异度并根据位移偏差量和电流变化乘积项的概念提出相关判据,有效识别区内外故障。仿真试验表明,该方案较易实现与整定,可靠性高。     

高压直流输电接地极电流场相关问题研究

介绍了高压直流接地电流场相关概念,主要阐述了接地、入地电流和跨步电压及其相关指标;指出在接地极设计过程中,应考虑接地极周围土壤电阻率、相关接地参数的计算以及接地极型式选择等方面的问题;阐述了高压直流输电接地极入地电流产生的电流场对变压器和系统交流电网的偏磁影响、接地极装置及地下金属管网的腐蚀以及对电气化铁路的电磁影响,并概述了相应的抑制措施,包括进行变压器及交流电网直流偏磁的治理,地下金属管网及接地装置腐蚀的防护,同时也探讨了共用接地极模式的可行性;最后指出了建立大地二维乃至三维电场模型的重要性,指出只有考虑大地横、纵向差异,更精确地了解大地电性结构,进而准确地计算直流接地极周围地电流场分布,才能更好地满足我国建设超特高压直流输电工程的要求。     

±500 kV电子式直流电流互感器设计及检验

介绍了一种适用于±500kV高压直流系统的电子式直流电流互感器。与传统直流互感器采用的电磁感应原理不同,该互感器采用分流器+罗氏线圈+光纤传输模式,由分流器测量直流电流,罗氏线圈测量谐波电流,将光纤复合绝缘子作为光信号传输通道,利用光纤传导技术解决了传统测量技术中高低压间信号隔离的难题,通过温升和精度试验证明了该互感器的主要技术参数满足高压直流电流测量系统设计指标。     

基于模块化多电平换流器的高压直流系统直流侧故障限流技术研究

基于模块化多电平换流器的高压直流输电技术迅速发展,直流侧短路故障电流的限制与开断困难等问题已然成为研究热点.故障限流技术能够快速限制短路电流的峰值与上升率,为直流断路器的快速隔离提供有利条件.在现有混合式直流断路器基础上,提出2种快速限流的技术方案:新型直流故障限制器与直流断路器配合方案、结合限流电路的混合直流断路器方...     

高压直流输电系统中的过负荷限制分析

介绍了高压直流输电系统中的过负荷限制原理,分析了影响过负荷能力的各种因素及过负荷的动作后果,并以宜华直流线路故障为例,运用华新换流站极Ⅰ和极Ⅱ故障录波图,对过负荷限制的动作过程进行了解读,提出了高压直流输电系统过负荷运行时的注意事项,以保证设备的安全运行。     

埋深对高压直流输电三圆环接地极电流场特性的影响分析

随着电力系统输电容量的不断增大,直流输电三圆环电极逐渐得到应用。为分析埋深对三圆环接地极电流场特性的影响,以电阻网络模型为基础,首先分析三圆环等深埋设时电极埋深对接地极特性的影响,得到埋设深度从3m增加到5m时最大跨步电压下降最快;然后,基于控制变量的思想,通过控制两个圆环埋深不变,改变另一个圆环埋深,对不等深埋设的三圆环接地极电流场变化规律进行研究,得到在三个圆环中内环埋深变化对接地极性能影响最大,因此在三圆环接地极埋深设计时,可采用内深外浅的非等深布置方式。     

1000kV GIS TPY级电流互感器励磁特性现场测试与数据分析

1000kV GIS TPY级电流互感器能否保证一次电流传变至二次时不失真,关系着安全保护装置的动作情况及电网的安全稳定运行,励磁特性测试是检验其性能好坏的重要措施。基于电流互感器铁心饱和特性及剩磁分析,提出新的直流方波励磁特性测试方法。对锡盟多伦特高压工程中1 000kV套管式保护用电流互感器暂态特性的测试结果表明,电流互感器合格,直流方波励磁特性测试方法正确。     

柔性直流输电技术及提高IGBT元件运行稳定性的策略研究

目的  随着清洁能源的战略地位不断提高,越来越多的新能源发电设备接入电网,但其电能质量不稳定,对交流输电网产生了较大的冲击。柔性直流输电网络可以有效隔离交流网络和直流网络,具有较好的发展前景。柔性直流输电的关键部件是由全控型IGBT（Insulate-Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管）元件为核心的换流阀,因此IGBT元件的安全稳定运行对整个柔性直流系统的稳定起到重要作用。为了提高IGBT元件的安全性和运行稳定性,必须控制其运行电流和电压,避免承受过流、过压损害,且需要控制环境的温度、湿度以及设备防腐性,改善运行条件。 方法  采用内外两方面措施：内部设置启动电阻、电抗器、避雷器等,进而控制回路的电流和电压;外部设置空调,提高房间严密度,设备防腐处理等保证工作环境的良好。 结果  内部回路配置启动电阻、电抗器、避雷器等设施的措施,限制回路电流、电压,进而控制极端情况下作用于IGBT元件上的过电流倍数、过电压倍数;外部通过控制IGBT所在房间的温度、湿度及其设备防腐性,为IGBT元件的运行提供一个适宜的环境,对提高IGBT元件的安全性及运行可靠性有所帮助。 结论  柔性直流输电可以很好地解决电能质量较差的新能源发电设施的电能传输问题。通过优化柔性直流输电系统回路的内部措施及提高IGBT元件运行环境适宜度的外部措施,提高IGBT元件乃至整个柔性直流系统的安全性和运行可靠性。     

Flexible HVDC Transformer for Next Generation Renewable Energy Industry

The growing demand on non-fossil fuel energy has escalated the desire for mega-scale renewable energy power generation, which can no longer be satisfied solely by relying on onshore renewable energy power plants. Outcomes from a recent project funded by the Sixth European Union Framework Programme （FP6）, Project ＂Upwind＂ concluded that larger offshore wind turbines （i.e., 〉 10 MW） are feasible and cost effective. It will be beneficial for such future large scale renewable energy power generators （i.e., large offshore turbines） and plant （i.e., large offshore wind farms） to have a dedicated high efficiency, robust, flexible and low cost power collection, transmission and distribution technology. Proposed in this paper is a compact and effective hybrid HVDC （high voltage direct current） transformer that allows realisation of a highly robust and financially rewarding next generation multi-terminal HVDC system for future offshore renewable energy power plant. This concept, potentially, allows the elimination or minimisation of the need for a centralised local offshore HVDC platform or substation in each wind farm, solar farm, or tidal farm. This paper discusses the study outcome of the proposed hybrid HVDC transformer and the application of a multi-terminal HVDC system in the renewable energy industry, compared to the existing HVAC and VSC （voltage source converters） type HVDC systems.     

基于HVDC技术的系统黑启动方法

当今电力系统中高压直流技术已得到了广泛的应用。高压直流系统具有与交流输电系统不同的功能和特性,目前电力系统呈现出交直流混联的特点。文章研究了基于高压直流技术特征的黑启动策略,首先简单回顾了不同高压直流系统的结构及控制策略,并基于两种目前最广泛应用的高压直流技术,即电流源型高压直流以及电压源型高压直流技术,对高压直流系统的黑启动能力及顺序进行了研究。另外,对采用结合STATCOM的LCC-HVDC以及VSC-HVDC技术联网的风电场,文章通过PSCAD/EMTDC对其黑启动过程进行了仿真并比较验证了两种技术的动态性能。     

基于矩形卷积窗算法的电子式电流 互感器在线校验系统

鉴于传统的FFT（快速傅里叶）算法仅适用于整周期采样后的离散信号,电流互感器校验系统硬件容易混入噪声等问题,基于矩形卷积窗算法设计了一种可对电子式电流互感器进行不停电校验的在线校验系统。介绍了校验系统的整体结构,采用FFT加四重矩形卷积窗的高精度插值算法,并设计了一种复合滤波法程序以消除随机误差。其中,设计的虚拟校验系统可以有效降低硬件成本,避免硬件中可能混入的噪声,可以针对现场运行的电子式电流互感器进行在线校验,更精确地反映一次侧电流电压值,提高了电力系统的可靠性。实验结果表明：相对于传统的FFT算法的校验系统,所设计基于矩形卷积窗算法的虚拟校验系统有更高精度。     

智能型电力互感器移动计量检定系统设计与应用

鉴于仪器设备笨重、现场接线复杂是造成电力互感器现场检定工作强度大、效率不高的主要影响因素,基于比较法互感器检定接线原理,设计了一套智能型电力互感器移动计量检定系统,该系统采用移动式检定技术,搭载了电流互感器、电压互感器现场试验所需的仪器设备,设计出自动切换变比的试验接线回路及后台管理软件,实现了仪器设备不下车即可开展检定试验及检定回路上位机控制等功能,可满足220kV及以下电力互感器现场试验要求。实例应用结果表明,本文设计的计量检定系统简化了互感器计量检定工作现场操作流程,提高了现场工作效率。     

变压器绝缘油在线监测技术在750 kV变压器中的应用

介绍了官亭变电站变压器绝缘油在线监测系统的原理、结构和应用情况.分析了在线色谱数据,结果表明官亭变电站750 kV变压器运行正常.     

Multi-infeed HVDC中混合高压直流输电对传统高压直流输电的影响

为分析Multi-infeed HVDC中两种结构的H-HVDC系统对LCC-HVDC系统的影响,引入换相失败免疫因子(CFII)指标定量评估了两种结构的H-HVDC系统对LCC-HVDC系统抵御换相失败能力的影响,基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了两种混合多馈入子系统,研究了两种混合系统在单相、三相接地故障状态下H-HVDC系统对LCC-HVDC系统暂态运行特性的影响。结果表明,VSC-LCC HVDC系统提高了LCC-HVDC系统抵御换相失败的能力;VSC-LCC HVDC系统有效地降低了LCC-HVDC系统的暂态过电压,对故障恢复时间也有一定的改善,提高了LCC-HVDC系统的暂态运行特性。     

变电运维现场的TDOA定位系统研究

该系统通过离线阶段对环境地图信息和统计类的先验知识,进一步提升TDOA定位技术在LOS与NLOS并存环境的定位精度,通过设计开发的变电运维现场安全防护与监控平台系统,可实现对变电运维工作人员进行实时定位,运动轨迹跟踪/查询和误入危险区域预警等功能,加强了变电运维现场的安全防护。     

Operational concepts of HVDC in the context of security assessment in the German transmission grid

Because of the realization of HVDC connections parallel to the synchronous grid in Germany, operational concepts become more important in the context of system security aspects. In this article commonly known concepts are analyzed regarding their suitability for the German transmission system. Therefore, an approach for the analysis was developed and exemplary results are given using this approach. Under consideration of the overall system, the concepts of reducing losses in combination with minimizing (n-1)-warnings or -indications¹ as well as the sole minimization of (n-1)-warnings and -indications are the most reasonable approaches. However, under grid security aspects best results can be achieved by reducing operational limits and therefore, by the minimization of (n-1)-warnings.