高压直流输电

摘要： 高压直流开路试验是高压直流工程的一项重要试验,准确的原理分析及开路电压的计算是十分必要的。从换流阀的基本模型入手,详细分析了不带直流线路和带直流线路的开路试验中换流阀的导通情况,建立了开路电压可定量计算的等效电路。通过列写换流阀开通时等效电路的微分方程,建立换流阀关断时的拉氏变换电路,对不带直流线路和带直流线路工况下的开路电压进行解析计算,并阐述开路电压建立的基本过程和物理本质。最后,在PSCAD/EMTDC软件中利用CIGRE高压直流标准测试模型验证了所提公式的准确性。

摘要： 针对现有高压直流输电(HVDC)系统换流站保护在区外交流系统故障时误动作的问题,提出了基于特征谐波电流积分比值的HVDC整流站保护优化方案。此方案利用换流变压器一次侧与送端交流线路的特征谐波电流积分比值来识别整流站区内外故障。当发生整流站区内故障时,该比值大于1;当发生整流站区外故障时,该比值小于1。进而考虑整流站保护与区外交流系统保护在时间上的协调配合,设计了防止整流站保护在区外交流系统故障时的误动作策略。仿真结果表明,所提保护优化方案可以准确识别区内外故障,且不受故障类型、故障距离、过渡电阻、故障初始角以及噪声干扰的影响。

摘要： 高压直流(HVDC)输电控制保护系统在出厂前需要进行完整的厂内系统试验(FST)和功能性能试验(FPT),来验证控制保护系统的逻辑。厂内试验中,一般采用实时数字模拟器(RTDS)模拟现场一次系统设备,但是控制保护设备和RTDS之间的接口与现场并不完全一致,导致部分功能不能得到有效验证。目前,HVDC输电控制保护系统的接口基本实现了标准化,此处将提出通过采用标准接口装置来模拟现场的阀控单元(VCU)和合并单元(MU),保证控制保护系统的硬件在厂内试验中与现场保持一致,保护软件与现场保持一致,控制软件的接口逻辑与现场保持一致。

摘要： 《南方电网技术》是由中国南方电网公司主管,南方电网科学研究院有限责任公司主办的电力技术类科技期刊,向国内外公开发行。刊登电力系统的科研、规划、设计、工程、生产运行、设备和系统维护等方面的成果、经验和动态,尤其是科研创新方面的论文。设有特约专稿、高压直流输电、高电压与绝缘、系统分析与运行、控制与保护、调度与通信、输变电技术、电力技术经济、智能电网、分布式电源与微电网、低碳电力等栏目。热烈欢迎国内外的电力研究人员、工程技术人员、大专院校师生踊跃投稿。

摘要： 电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)的暂态特性导致其二次侧输出电压在系统故障时不能及时准确地反映一次侧输入电压的变化,从而影响高压直流输电系统的换相过程。本文从直流换相过程控制逆变侧触发角入手,分析了逆变侧交流母线电压暂态幅值偏差对换相失败预测控制环节及定关断角控制的影响;以及CVT暂态过程导致母线电压波形畸变对关断角的影响。通过PSCAD/EMTDC仿真得到,CVT暂态特性对大部分交流侧故障的影响是会延缓换相失败恢复过程,仅在极少故障情况下对换相结果产生影响,主要表现为增加换相失败次数。

摘要： 针对国际大电网会议提出的高压直流输电标准测试系统(CIGRE HVDC benchmark model)中的线性低压限流环节(voltage dependent current order limiter,VDCOL)的线性变化灵敏性不足、PI控制器参数单一的问题。利用模糊控制的思想,以误差和误差的偏差作为模糊控制的输入量,经过模糊推理、精确化后输出控制信号,将PI和VDCOL改进成基于模糊控制的控制器。利用MATLAB fuzzy工具箱实现模糊控制规则后,应用于高压直流输电标准测试系统。在MATLAB/SIMULINK经过正常工况、单相接地、三相接地故障3种工况仿真后,对比直流传输电路中点的直流电压、直流电流、关断角后得出仿真结论:在模糊VDCOL和模糊PI联合控制下,能有效抑制连续换相失败;逆变侧发生故障后的恢复效果优于传统控制。

摘要： 针对高压直流系统首次换相失败后在故障恢复期间的后续换相失败问题,以直流系统控制环节的动作逻辑为依据,将恢复过程划分为首次换相失败阶段(阶段1)、系统开始恢复阶段(阶段2)和电流偏差控制阶段(阶段3)。分析发现,阶段3期间直流电流恢复量过大会引发后续换相失败,为此提出了一种低压限流控制(VDCOL)改进策略,利用瞬时电压实时检测换流母线线电压幅值,根据故障后换流母线线电压大小动态调整VDCOL的最小电流指令值,减小电流偏差控制期间的直流电流恢复量,达到抑制后续换相失败的目的。最后,基于CIGRE标准模型的仿真测试结果验证了该策略在不同故障条件下抑制后续换相失败的有效性。

摘要： 针对雷击引起的暂态高频分量易造成高压直流输电线路保护误动作的问题,通过PSCAD软件建立了高压直流输电线路的雷击故障模型。首先分析不同故障情况下的暂态过程,利用小波包算法分解重构得到电压突变量的不同频段瞬时能量信号。然后计算各频段瞬时能量信号的波动指数组成雷击故障特征样本集。最后结合鲸鱼优化算法WOA(whale optimization algorithm)和集成学习(Adaboost.M2)建立WOA-Adaboost.M2模型,并利用雷击故障特征样本集对WOA-Adaboost.M2模型进行训练和测试。仿真结果表明:该方法能在不同故障距离和不同雷电流幅值下准确识别雷击干扰、雷击正极故障、雷击双极故障和普通接地故障,受故障距离、过渡电阻和雷电流幅值等因素影响较小。

摘要： 《南方电网技术》是由中国南方电网有限责任公司主管,南方电网科学研究院有限责任公司主办的电力技术类科技期刊。向国内外公开发行。设有特约专稿、高压直流输电、高电压与绝缘、系统分析与运行、控制与保护、调度与通信、输变电技术、智能电网、分布式电源与微电网、低碳电力等栏目,欢迎投稿。

摘要： 实时仿真中换流变压器含有大量开关器件,存在仿真硬件的储存容量和计算能力不足的问题,从而导致仿真过载进而严重影响高压直流输电仿真工作的开展。针对该问题,采用理想变压器模型接口算法设计实现有载调压的换流变压器,以CIGRE标准HVDC系统测试模型为例,在Simulink和RT-LAB平台上分别进行离线和实时仿真,对比所设计的基于理想变压器模型法(ideal transformer method,ITM)的无分接开关的换流变压器与带分接头开关的换流变压器,稳态和暂态结果一致。最后得出结论:基于理想变压器模型接口算法实现换流变压器功能,该方法可应用于直流输电实时仿真测试平台的构建。

摘要： 高压直流输电谐波不稳定现象发生的原因有二,一是交直流侧谐振频率满足特定关系,二是换流变压器由于直流偏磁等原因导致铁心饱和,注入大量谐波.针对HVDC系统的谐波不稳定现象发生的机理,提出采用感应滤波技术抑制谐波不稳定现象.建立电路模型,分析感应滤波技术对直流偏磁状态下谐波注入的抑制机理.基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立基于感应滤波技术的高压直流输电仿真模型,通过仿真模型计算系统阻抗频率特性.理论推导与仿真结果验证了感应滤波技术对谐波不稳定现象具有良好的抑制效果.

摘要： 本文对大容量静止无功发生器的工作原理迸行了讲述,介绍了静止无功发生器的系统构成,500kV富宁换流站安装了3套大容量的STATCOM设备,也是国内首次大容量STATCOM在直流输电系统中的应用,本文重点介绍了500kV富宁换流站STATCOM的控制模式、与站内其余无功补偿设备的配合方式等情况,同时也对STATCOM功能的实际效果迸行了验证,对从事电力系统工作的检修人员有一定的参考意义.

摘要： 高压直流输电具有输送功率大、启动和调节速度快,可控性强等优良特点,在电网黑启动及系统恢复过程中若能加以合理利用,可以大大加快系统的恢复速度.本文研究了在极弱交流系统条件下启动龙政直流对系统的影响,得出了龙政直流启动的最小条件.在极弱交流系统条件下，由于直流启动方式同时受限于直流启动功率和滤波器投入容量对系统电压及频率的影响，在直流启动采用降压最小电流方式时，滤波器投切对系统电压、频率的冲击相比直流功率对系统的影响并无不及甚至更过，短路滤波比和有效惯性时问常数2两个指标可以较好的体现滤波器投切对电压及频率的影响。本文得出的直流启动的交流系统最小条件对其他直流的启动也具有参考价值。但直流的最大降压值需根据实际情况进行校核，同时零功率启动模式需要相应的直流控保系统支持。

摘要： 随着经济持续快速发展,世界各国电力能源需求快速增长,高压直流输电已经成为未来"智能电网"中的重要支撑.高压直流交联聚乙烯电缆作为构建直流电网的物理基础和关键设备,是直流电网研究与建设的重要基础.本文在总结直流电缆发展过程基础上,对高压直流交联聚乙烯的应用与运行现状进行了综述.针对交联聚乙烯电缆在运行中所面临的空间电荷问题,综述了交联聚乙烯绝缘与电缆附件绝缘的研究现状与研究动态,展望了高压直流电缆纳米复合绝缘材料的发展方向.

摘要： 随着模块化多电平换流器高压直流输电系统(MMC-HVDC)的广泛应用,其辅助电源需要输入直流超高压(kV级)和输出直流低压,用来给驱动、控制模块供电.本文首先设计了一款基于SiC MOSFET串联组件的超高压反激电源,其次对该辅助电源共模干扰的产生、传导机理进行分析,然后针对开关管串联组件的多干扰源进行数学建模与定量分析,发现在相同的输入电压情况下,随着开关管串联个数的增多,其共模干扰将增大.最后通过仿真和实验验证了以上结论,证明了模型的有效性.

摘要： 清洁能源的特点:分散性、随机性、小型性、远离负荷中心。需要采用更加灵活、经济、环保的输电方式解决以上问题。

摘要： 本文针对换流阀冷却的闭式冷却塔污水排放问题,提出了用于换流站外冷却废水处理零排放的方案,采用RO(反渗透)浓缩储存+MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发浓缩结晶结合的方式,实现节约水资源、减少水环境污染和回收无机盐.并以某换流站为案例,以其喷淋废水数据基础,考虑沸点升高的影响,建立沸点升高与温度、浓度的数学模型设计方案.

摘要： 本文针对换流阀冷却的闭式冷却塔污水排放问题,提出了用于换流站外冷却废水处理零排放的方案,采用RO(反渗透)浓缩储存+MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发浓缩结晶结合的方式,实现节约水资源、减少水环境污染和回收无机盐.并以某换流站为案例,以其喷淋废水数据基础,考虑沸点升高的影响,建立沸点升高与温度、浓度的数学模型设计方案.

摘要： 本文针对换流阀冷却的闭式冷却塔污水排放问题,提出了用于换流站外冷却废水处理零排放的方案,采用RO(反渗透)浓缩储存+MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发浓缩结晶结合的方式,实现节约水资源、减少水环境污染和回收无机盐.并以某换流站为案例,以其喷淋废水数据基础,考虑沸点升高的影响,建立沸点升高与温度、浓度的数学模型设计方案.

摘要： 本文针对换流阀冷却的闭式冷却塔污水排放问题,提出了用于换流站外冷却废水处理零排放的方案,采用RO(反渗透)浓缩储存+MVR(机械蒸汽再压缩)蒸发浓缩结晶结合的方式,实现节约水资源、减少水环境污染和回收无机盐.并以某换流站为案例,以其喷淋废水数据基础,考虑沸点升高的影响,建立沸点升高与温度、浓度的数学模型设计方案.

摘要： 为了能够可靠地以相对低的支出消除通过自换相式变流器（1）连接到交流电压网（17）的高压直流输电线（19）上的故障，借助控制以模块化设计实施的变流器（1）的相支路（4，5，6；7，8，9）中的各自至少一个H电桥子模块（36，37，38；39，40，41），在产生电弧电压的反相电压的条件下，降低在故障时流过的短路电流。本发明还涉及一种通过高压直流输电线和变流器传输电流的装置。

摘要： 本发明公开了一种高压直流输电线路的故障定位方法及系统，利用输电线路沿线各测量点所测电气量获得波头的极性及到达时刻，构建故障区段定位判据、建立故障精确定位方程，根据波头极性实现故障区段判别、通过定位方程求解实现故障位置准确获取。所提出分布式定位方案，利用输电线路沿线多点测量电气量建立故障定位方程，定位原理简单、可靠、精确度高，不存在定位死区，且消除了定位精度对线路参数的依赖。

摘要： 本发明公开了混合高压直流输电系统直流输电线路故障选区方法，采集保护启动元件判定故障发生时刻起一定时间窗内LCC侧正负极直流输电线路电压波形并求取相应的线模电压波形；求取数据窗内线模电压最小值，并求取线模电压最小点之后剩余数据窗内线模电压最大值；计算故障前线模电压与数据窗内线模电压最小值的差值记为电压跌落值，计算该线模电压最小值与其后线模电压最大值的差值的绝对值记为电压回升值，将电压回升值与电压跌落值的比值记为电压回升比；分别将电压回升比、电压跌落值与对应的整定门槛值进行比较，判定故障是否为线路区内故障；本发明方法耐受过渡电阻能力强，数据窗短，速度快，能够满足混合高压直流输电系统对保护速动性的要求。

摘要： 为了能够可靠地以相对低的支出消除通过自换相式变流器（1）连接到交流电压网（17）的高压直流输电线（19）上的故障，借助控制以模块化设计实施的变流器（1）的相支路（4，5，6；7，8，9）中的各自至少一个H电桥子模块（36，37，38；39，40，41），在产生电弧电压的反相电压的条件下，降低在故障时流过的短路电流。本发明还涉及一种通过高压直流输电线和变流器传输电流的装置。

摘要： 在电力系统实时数字仿真技术中，一种高压直流输电、特高压直流输电控制系统的开发方法。

摘要： 本发明公开了混合高压直流输电系统直流输电线路故障选区方法，采集保护启动元件判定故障发生时刻起一定时间窗内LCC侧正负极直流输电线路电压波形并求取相应的线模电压波形；求取数据窗内线模电压最小值，并求取线模电压最小点之后剩余数据窗内线模电压最大值；计算故障前线模电压与数据窗内线模电压最小值的差值记为电压跌落值，计算该线模电压最小值与其后线模电压最大值的差值的绝对值记为电压回升值，将电压回升值与电压跌落值的比值记为电压回升比；分别将电压回升比、电压跌落值与对应的整定门槛值进行比较，判定故障是否为线路区内故障；本发明方法耐受过渡电阻能力强，数据窗短，速度快，能够满足混合高压直流输电系统对保护速动性的要求。

摘要： 本发明公开了一种高压直流输电线路的故障定位方法及系统，利用输电线路沿线各测量点所测电气量获得波头的极性及到达时刻，构建故障区段定位判据、建立故障精确定位方程，根据波头极性实现故障区段判别、通过定位方程求解实现故障位置准确获取。所提出分布式定位方案，利用输电线路沿线多点测量电气量建立故障定位方程，定位原理简单、可靠、精确度高，不存在定位死区，且消除了定位精度对线路参数的依赖。

摘要： 本实用新型公开一种高压直流输电换流单元，包括电流源型阀组、不具有调压功能的换流变压器、电压源型阀组和联结变压器，其中，电流源型阀组通过不具有调压功能的换流变压器连接交流系统，电压源型阀组通过联结变压器连接交流系统，且电流源型阀组在直流侧与电压源型阀组串联连接。此种换流单元通过采用电压源型阀组调节直流侧电压代替换流变压器调节分接头来调节直流电压，具有快速、频繁调节电压功能，电压源型阀组故障后易于保护，不会影响电流源型阀组继续运行。本实用新型还公开一种高压直流输电系统主回路。

摘要： 本实用新型提供一种可抑制高压直流输电系统直流侧低次谐振的直流输电回路，包括整流站和逆变站，在整流侧正极直流中性母线处串联1组50Hz阻波器，在整流侧负极直流中性母线处串联1组100Hz阻波器；在逆变侧正极直流中性母线处串联1组100Hz阻波器，在逆变侧负极直流中性母线处串联1组50Hz阻波器；所述的两组50Hz阻波器和100Hz阻波器交叉布置在中性母线上，将阻波器原理与特高压直流输电技术相结合，能有效地抑制回路中的基频和二次谐振，降低平波电抗器、直流滤波器等设备的造价，防止谐振过电压的发生，并防止换流变压器产生直流偏磁、铁芯饱和、出现过热和噪声增加等一系列现象。

摘要： 本实用新型公开了一种基于直流输电系统的动态泄能支路及模块化多电平换流器高压直流输电系统，基于直流输电系统的动态泄能支路包括：第一动态泄能支路和第二动态泄能支路；其中，第一动态泄能支路的输入端用于与直流输电系统的直流线路的正极相连接，第一动态泄能支路的输出端、第二动态泄能支路的输入端接地，第二动态泄能支路的输出端用于与直流输电系统的直流线路的负极相连接其中所述第一动态泄能支路包括第一晶闸管组电路、第一泄能电阻和第一电容器；通过在直流线路的正极接入若干个串联晶闸管组以及电容器，同时为动态泄能支路构造一个接地点,能够有效地降低元器件两端的电压，保证元器件的正常运行，增加元器件的耐压能力。