特高压换流站投旁通对的策略及改进

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特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究

特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
本文结合 ±800 k V 滇西北特高压直流工程的
R T D S 实际仿真案例,分析了当逆变侧阀区出现接 地故障时,原有旁通对投入策略在站间通信中断的 部分工况下导致阀组出现过压受损风险的原因,针 对性地提出了相应的优化策略,并通过 R T D S 仿真 验证了优化措施的有效性。
1 阀组投旁通对的作用
以一个 6 脉动阀为例,图 1 为旁通对投入前阀 组的导通情况 [4-5]。图 2 为换流变阀侧绕组 C 相出 现接地故障后,阀短路保护动作导致投入了旁通对 后的情况。选择非故障相上的两个阀 V3 和 V6 同时 导通 [6],并且闭锁其他阀的触发脉冲,就形成了旁 通对 [7]。
作者简介:李广宇 (1978- ),男,工程师,硕士,从事直流输电控制保护系统的研究开发工作; 陈乐 (1985- ),男,工程师,硕士,从事直流输电控制保护系统的研究开发工作。
电工电气 (2019 No.11)
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
李广宇,陈乐
(南京南瑞继保电气有限公司,江苏 南京 211102)
摘 要:特高压直流系统逆变侧阀区出现接地故障后,现在采用的动作策略中是禁投旁通对的,这 在站间通信中断的部分工况下会导致阀组出现过压损坏的安全风险。结合实际工程 RTDS 仿真案例,详 细分析了禁投旁通对策略导致阀组过压的原因和过程,并提出了投旁通对策略的优化方案。仿真试验结 果验证了优化策略的有效性,与原有策略相比,优化策略不仅避免了阀组出现过压损坏的风险,而且加 快了保护动作后阀组闭锁的过程,有效保证了阀组的安全。
关键词:特高压直流;逆变侧;阀区接地故障;旁通对;策略优化;RTDS 仿真 中图分类号:TM721.1 文献标识码:A 文章Байду номын сангаас号:1007-3175(2019)11-0030-04

关于特高压输电线路运维管理中存在的问题和应对措施 曹凯

关于特高压输电线路运维管理中存在的问题和应对措施 曹凯

关于特高压输电线路运维管理中存在的问题和应对措施曹凯发表时间:2018-01-18T09:45:17.553Z 来源:《基层建设》2017年第30期作者:曹凯[导读] 摘要:特高压输电线路已成为我国电网供电系统中起重大作用的线路环节,针对其运行过程中的重要性和危险性,相关的电网公司必须全面的做好后期的运维管理工作,基于此,本文从特高压输电线路运行特征出发,阐述了特高压输电线路运维存在的问题,并提出相关的应对措施,以供同行参考。

国网宁夏电力公司检修公司宁夏银川 750011 摘要:特高压输电线路已成为我国电网供电系统中起重大作用的线路环节,针对其运行过程中的重要性和危险性,相关的电网公司必须全面的做好后期的运维管理工作,基于此,本文从特高压输电线路运行特征出发,阐述了特高压输电线路运维存在的问题,并提出相关的应对措施,以供同行参考。

关键词:特高压;输电线路;运维管理;问题;措施 1 特高压输电线路运行特征在对特高压输电线路的运行特征进行探索和总结的过程中,可以从其运行环境特征、故障特征、检修特征三个方面进行,具体表现如下:1.1特高压输电线路的运行环境特征与普通输电线路相比,特高压输电线路的长度更长,多数都会贯穿东西亦或南北。

这就意味着一条特高压输送电路会跨越平原、高原、丘陵、盆地等各种地形区,不仅面临着高低不平的地形及复杂的地貌特征,亦会面临着多变的气候,这就造成了特高压输电线路运行环境的复杂性,在加上微地形地貌的气候影响、立体山脉气候的差异等,使得特高压输电线路在运行的过程中面临着更加恶劣的环境。

1.2特高压输电线路的运行故障特征就目前特高压输电线路的故障现状来看,在其正常运行的过程中极易遇到二下四个方面的故障,一是雷击故障,尤其是绕击,主要原因是因为其杆塔高度较大,相导线电压较高,因此使得其遭受雷击的概率增大,迎雷特征明显;二是污闪故障,特高压输电线路的电场比普通输电线路的电场要强上很多,这就造成其更容易吸附污秽物,并在短时间内迅速累积,引发污闪现象;三是覆冰故障,就目前我国现行投运的特高压输电线路来讲,其往往贯穿东西亦或南北,这就造成其线路的很长一段会经过冰雪多发区甚至是重冰雪区,而又由卜其导线截面较大,则更容易造成输电线路的覆冰故障,压坏线路亦或是造成倒塔现象;四是风偏故障,特高压输电线路大高度杆塔的存在,使得其极易遭受风偏事故,而某些轻重量、长串的绝缘子也极易受到微气候风速、强风地带风力的影响,发生风偏事故。

特高压直流系统投旁通对与合旁路开关配合策略研究

特高压直流系统投旁通对与合旁路开关配合策略研究

特高压直流系统投旁通对与合旁路开关配合策略研究何园峰;周登波【摘要】在传统直流输电工程中,投旁通对有着将直流侧短路、交流侧开路的作用。

针对特高压直流输电工程双12脉动阀组串联的结构,必须考虑到在停运一个阀组时,如何降低对另一阀组的影响。

本文利用现场试验数据,深入研究了同极单阀组闭锁和紧急停运两种情况下,两侧换流站如何实现投旁通对和合旁路开关的配合,以及停运阀组和运行阀组的配合,分析这些配合策略是否满足系统安全稳定运行的需要。

%The initiating bypass pairs can help to isolate fault by bypassing DC side and blocking the AC side.The UHVDC transmission project inherits the traditional use of the method.What’s more, we must keep the other group working when group protection initiates only one group ESOF.Two aspects are analyzed with controlling logics and testing data of the transmission project,including execution bypass pairs, tendency of currency as well as voltage.We will see how initiating bypass pairs and opening bypass breaker coordinate,and the fault group and the other group coordinate. Then research if the coordinating methods can keep the UHVDV system safe and stable.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2016(000)016【总页数】3页(P55-56,32)【关键词】特高压直流;旁路开关;旁通对;触发脉冲【作者】何园峰;周登波【作者单位】中国南方电网超高压输电公司广州局,广州,510663;中国南方电网超高压输电公司广州局,广州,510663【正文语种】中文旁通对是指三相换流器中连接同一相的一对阀,当两个阀同时触发导通时,称为投入旁通对。

特高压换流站设备检修问题与对策研究

特高压换流站设备检修问题与对策研究

特高压换流站设备检修问题与对策研究164研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2024.03(上)流站的阀组和一次设备机器可能受损。

经过对比往期监测该气体的数据,可发现设备有无泄漏,监测时,先把气体压力转化为电信号传输到在线监测系统的主机,电信号通过主机转成压力值传到监控室,检修人员就能获得实时的监测数据。

需特别关注的是,特高压换流站的检修需停电,以免威胁技术人员安全。

不同的停电检修风险和经济性不尽相同,如以往的计划检修方法多是以年度为周期,检修时,每个阶段和工序应该处于过程控制中,把整体区域分成若干个部分,依据设定的时间完成工作。

停电模式有双极全停和轮停两种,前一种的安全措施最为明晰隔离了来电侧和设备站,根据区域做安全布置。

后一种的优势在于一次设备本站、站内检修设备,都能与外来电侧和用电带电设备隔开,带电设备仍可运转。

经济性上,年度检修采用的是全停模式,检修的天数较之其他少10天左右,通过计算得出全停模式较为经济。

2.2 定期展开培训,提高人员素质近年来,换流站的设备升级对检修人员提出了更高的技术要求,而受培训途径少和工作任务繁重的限制,相关的培训工作始终没有开展,导致检修人员的故障排除能力无法与新设备匹配。

为此,结合实际情况定期开展培训工作能提高人员素质,应对各种新的设备问题。

(1)培训内容。

以往的培训内容大多以故障种类、处理方法等理论为主,同检修人员的工作情况有许多出入,难以把理论应用到实践中,培训效果大打折扣。

内容选择上,在已有的内容上添加设备运行体系、检修新技术等信息,提前收集和归纳检修中的实际故障,以此为例鼓励参与培训的员工探讨解决方案,做到信息的交互,弥补内容缺失的实践性。

(2)培训方法。

检修人员工作任务重且压力大,即使系统化的培训效果较好,也不能过于频繁,要利用好碎片时间,选择更好的方法。

现代的信息传播工具很多,尤其是手机等通讯设备的普及更是丰富了信息获取和交流的方法,设备检修的培训不应忽视现代化工具的使用,制作图文并茂的故障类型总结、检修案例等内容的文章,经由微信公众号或者微博等信息平台,让员工能在空闲时间或上班途中等碎片时间获得有关的信息。

特高压直流工程换流变制造质量问题及优化措施

特高压直流工程换流变制造质量问题及优化措施

特高压直流工程换流变制造质量问题及优化措施摘要:电网建设是国家发展中的重点内容,而特高压直流工程则是电力工程中的重要部分,其直接关系到电网供电的质量与性能。

高压直流工程具有显著的特点,其电压高且输送的容量大对工程有着很高的要求,特高压直流工程有着诸多的部分构成,其中换流变是最重要的,为了确保其具有良好的性能,保障换流变制造质量满足要求至关重要。

下面,文章就主要针对特高压直流工程换流变制造质量问题及优化措施进行分析,希望对相关工作开展提供参考。

关键词:特高压直流工程;换流变;质量问题;优化措施前言:特高压直流工程是国家对高电压、远距离和大容量输送电问题解决的重要载体,换流站是此工程的核心部分,而换流站想要发挥应有的功能,换流变的良好性能是前提要求。

但从现阶段换流变使用的实际情况来看,发现其在制造中还存在诸多的质量问题,这对直流输电系统送输电工作的开展造成了很大的影响,因此这就需要相关单位全面掌握换流变制造质量问题,并针对问题采取有效的优化措施,确保换流变质量满足实际工作的要求。

1.特高压直流工程的功能特高压直流工程主要是指直流特高压输电系统,其主要包括整流站、逆变站、直流的输电线路、送电端和受电端的交流系统五部分组成,而换流站是最重要部分,换流变又是换流站的重要部分。

此系统主要是借助换流器把交流电实现直流电的转变,后借助直流的输电线路将其输送到受电端,再借助换流器将其实现交流电的转变,最后注入到交流的电网内[1]。

和交流输电比较,其输送电更加灵活且损耗小,且具备快速控制的特点,特高压的直流输电能够实现点对点远距离及大容量的送电,在我国的西南及西北地区超远距离和超大容量的外送中十分适用。

2.特高压直流工程换流变制造质量问题2.1材料及部件质量不满足标准对换流变产品的检查中发现,换流变的材料存在性能不足的情况,一些组部件并不能够满足技术要求,如换流变绝缘件和硅钢片的质量不足、电磁线性能不好、入厂材料存在缺陷等。

特高压直流换流站一次设备运行分析及故障预防

特高压直流换流站一次设备运行分析及故障预防

Telecom Power Technology运营维护技术特高压直流换流站一次设备运行分析及故障预防杜文琦,段福兴,秦兴建(国网山东省电力公司超高压公司,山东针对特高压直流换流站一次设备故障,提出了相应的应对措施。

对于开关类设备故障,应加强日常维护和检查,定期进行分合闸操作;对于平抗器设备故障,应合理选择设备的型号和参数,加强日常维护和检查;对于滤波器设备故障,应加强日常维护和检查,定期进行巡视和检修;对于避雷器故障,应加强日常维护和检查,定期进行预防性试验。

通过采取这些措施,可以有效地减少特高压直流换流站一次设备故障的发生,增强电力系统的稳特高压直流换流站;一次设备;故障;预防Operation Analysis and Fault Prevention of Primary Equipment of Ultra-High VoltageDirect Current Converter StationDU Wenqi, DUAN Fuxing, QIN Xingjian(State Grid Shandong Electric Extrahigh Voltage Company, JinanAbstract: The article puts forward corresponding countermeasures for the primary equipment failure of ultra- 2023年12月10日第40卷第23期245 Telecom Power TechnologyDec. 10, 2023, Vol.40 No.23杜文琦,等:特高压直流换流站一次设备 运行分析及故障预防部分,主要作用是接通和断开电流,控制电力系统的运行。

开关类设备的故障通常表现为拒动、误动、绝缘损坏等。

拒动的主要原因可能是设备机械部分故障、控制回路故障或电源故障等。

例如,开关的传动部分卡滞、开关的触头烧蚀、开关的控制回路接触不良等都可能导致开关拒动。

换流站10kV站用电系统备自投逻辑分析及改进建议

换流站10kV站用电系统备自投逻辑分析及改进建议

霹基路一 垂一 恒 圆
图3 1 0 k V备 自投 检 电 压 逻 辑 图
当系 统备 自投 功能 投入 ,检测 到站用 变 进 线 T 1 、
T 2 、T 3 有 一路 或 多 路失 压 ,并 且持 续 时 间达 1 s 时 ,系 统
自动发出切相应 的进线开关命令 ,将失压进线隔离 ;0 . 6 s
0 引 言
l O k V站 用 电系统 是 直 流 输 电 系统 的 一 个 重 要 组 成 部
方式增多 ,其 备 自投逻 辑也相对 更复杂 。图 2为改进 型
1 0 k V 站用 电系统 接 线 图 。
T1 T3 他
分 。换流站 内换流变冷却系统 、阀冷却系统等辅助系统需 要保持不问断运行状态 ,否则将引起直流系统跳 闸,对电 网的安全稳定运行产生重大影响 。本文将介绍一种复杂 的l O k V站用电接线方式下基于程序设计的备 自投逻辑 。
辑检测到 1 0 k V母线电源故障后 ,经 1 s 检无压 时间后 ,延
√ 0 √ ×合 √母× √ ,开关 x 时 . 6 s 联× 开关 经 固有 动作 时 间 0 . 2 4 s 后合 上 ,
此时 4 0 0 V备 自投 不 动作 ;运 行 主 泵 检 测 到 主 泵 进 线 电 源
输电系统的两倍 ,某一路站用 电出现故障将 同时引起两个
阀组 的阀冷 系统 进行 切 换 ,这 就 对 站用 电稳 定 性 提 出 了更
高的要求。为了提高 1 0 k V站用电系统 的供 电可靠性 ,在
1 0 1 M 、1 0 2 M 母 线 之 间增 加 一段 母 联 开 关 ,以保 证 母 线 之 间均 能 相互 备 用 。该 接 线 方 式 下 ,1 0 k V 站 用 电 系 统 运 行

特高压换流站投旁通对的策略及改进袁凯琪

特高压换流站投旁通对的策略及改进袁凯琪

特高压换流站投旁通对的策略及改进袁凯琪发布时间:2021-09-08T06:34:08.172Z 来源:《新型城镇化》2021年13期作者:袁凯琪[导读] 笔者分析了极闭锁时投入旁通对与否对输电系统的影响 , 通过实际波形验证了改进程序的必要性。

国网山西省电力公司检修分公司摘要:在特高压输电工程 (UHVDC) 紧急停运 (ESOF) 或者闭锁 (BLOCK) 的过程中 , 换流站需根据不同的控制策略 , 投入旁通对以及闭合旁路开关。

这对快速隔离故障或者保障其他阀组正常运行起着重要的作用。

而错误地投入旁通对将对直流系统的紧急停运或闭锁产生不良影响。

关键词:特高压直流输电;投旁通对;紧急停运;换流阀投旁通对在高压输电工程中应用已久。

然而对于每极具有两个阀组的特高压换流站 , 阀组投入旁通对将对同一极的另一个阀组产生影响。

笔者分析了极闭锁时投入旁通对与否对输电系统的影响 , 通过实际波形验证了改进程序的必要性。

1ESOF/BLOCK 过程简述运行中的直流系统若发生桥臂短路、换流变接地、直流极线接地等严重故障 , 直流保护动作 , 使控制系统启动紧急停运 (ESOF)。

阀组ESOF 通过强制移相、投旁通对、闭锁脉冲等方式控制换流阀 , 将直流电流、电压快速降低到零, 然后断开换流变压器交流开关, 使交直流系统隔离 , 对应阀组转为备用状态。

极 ESOF 还将断开中性母线开关 , 拉开线路开关, 以保证系统设备的安全。

在某些故障情况下( 如旁路开关保护 ),HVDC 的控制功能仍可用时 , 为了保证快速恢复功率输送 , 则会启动闭锁 (BLOCK) 程序, 停止直流功率输送。

直流系统 ESOF 或 BLOCK 启动投旁通对策略时 , 换流器将保持最后导通阀的触发脉冲, 同时发出与其同相的另一个阀的触发脉冲, 闭锁其他阀的触发脉冲, 由同一相的两个阀形成通路, 使直流电压迅速下降到零, 六脉动整流桥正常运行及投入旁通对时的电流通路见图 1。

特高压换流站站用电备自投越级动作的故障分析及改进措施

特高压换流站站用电备自投越级动作的故障分析及改进措施

特高压换流站站用电备自投越级动作的故障分析及改进措施发布时间:2021-09-08T07:13:48.416Z 来源:《新型城镇化》2021年13期作者:齐建伟[导读] 站用电系统为站内设备提供交流电源,是保障变电站安全稳定运行的重要环节。

国网山西省电力公司检修分公司摘要:站用电系统作为换流站辅助系统的重要组成部分,其可靠性直接影响直流系统的安全稳定运行。

本文介绍了韶山换流站站用电系统组成和运行方式,详细分析了备自投系统的切换逻辑、投切判据及其联锁条件。

结合韶山换流站 10kV 站用电备自投试验过程中出现的问题,深入分析了备自投电气联锁与软件联锁存在的配合问题,提出了实际有效的解决方案,为其它工程提供借鉴。

关键词:特高压换流站;站用电;自投越级动作;故障分析;改进措施站用电系统为站内设备提供交流电源,是保障变电站安全稳定运行的重要环节。

相比传统变电站,特高压直流换流站的站用电负荷容量更大,且站内的阀冷却系统、换流变冷却系统以及直流控保、极控等二次系统均需不间断运行,否则会引起站内辅助系统停运,甚至直流闭锁,造成严重后果。

稳定可靠的站用电系统,在特高压直流输电系统中具有举足轻重的作用。

站用电备自投功能作为保障站用电可靠持续供电的手段,也显得尤为重要。

1.10kV 备自投逻辑1.1韶山换流站用电系统介绍韶山换流站用电设计采用 3 回独立可靠的电源,两主一备运行。

第Ⅰ回取自本站 35kV1 号站用变,第Ⅱ回取自本站 35kV2 号站用变,第Ⅲ回取自韶山换流站外的麦子石变电站。

其中,10kV Ⅰ母和Ⅱ母为工作段母线,10kV Ⅲ母为备用母线。

为提高供电可靠性,母线之间配置有母联断路器 131 开关和 132 开关。

1.2备自投软件逻辑韶山换流站 10kV 备自投判断一回电源 MVS_U_OK 正常的条件为 : 该回电源进线开关在工作位置且为合位,进线电压或母线电压大于8kV; 或该回电源进线开关不在工作位置或不在合位,进线电压大于 8kV。

特高压直流换流站精益化检修策略邵新强梁永伟

特高压直流换流站精益化检修策略邵新强梁永伟

特高压直流换流站精益化检修策略邵新强梁永伟发布时间:2021-12-03T06:04:32.502Z 来源:基层建设2021年第26期作者:邵新强梁永伟[导读] 为了确保区域间电力分配的传输能力,用于特高压直流输电,不断提高能源利用率,并采用故障、建模和现场测试等分析,对特高压换流站设备维修中的一些关键问题进行了探讨,特高压换流站系统设备很多,国网新疆电力有限公司检修公司摘要:为了确保区域间电力分配的传输能力,用于特高压直流输电,不断提高能源利用率,并采用故障、建模和现场测试等分析,对特高压换流站设备维修中的一些关键问题进行了探讨,特高压换流站系统设备很多,采用在线油色谱、红外测温、监测等成熟技术,逐步实现状态检修。

分析直流能量利用指标时,分析了特高压换流站维修方案,并提出了周期优化建议。

关键词:特高压直流输电;状态检修;在线监测;检换流站设备与交流变电站设备相比具有特殊特点:直流输电设备具有较多的充气充油绝缘,一年重负荷运行后,密封部件必然老化,泄漏;阀冷却、空调和风机等辅助设备的旋转件易磨损;测量仪器故障等常见问题;所有类型的设备连接紧密,闭锁风险高。

维护工作(如更换)需要关闭维护电源,以降低停机的可能性。

对换流站设备的适当维护对供电的状态、运行性能、安全性和经济性有着重大影响。

一、特高压直流输电状态检修的实施1.换流站设备技术规范。

从设备的重要性和总体数量来看,换流站的主要设备包括换流变压器、换流阀、交流滤波器、气体绝缘设备(GIS)、控制和保护设备以及阀冷却设备。

换流站设备的最重要特点是数量大、油气绝缘间隔大、旋转设备与设备之间数量大近距离换乘站具有综合控制保护系统,监控自动化水平高,报警水平高,报警信息完善。

事实上,可以实时采集和传输来自整个站的大量信号。

2.特高压换流站检修状态。

目前,故障、定期和状态检修是特高压换流站主要使用的检修方法。

故障排除也称为延迟维护,出现故障后仅的设备才执行。

特高压直流输电系统金属旁通支路运行工况问题与对策

特高压直流输电系统金属旁通支路运行工况问题与对策

Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 229而当电流过大时,则容易在充电过程中有气体析出。

析出后的气体会损伤蓄电池,影响蓄电池的质量和使用年限。

因此,在充电中后期,需要对电压进行限制,尽可能地减少充电的电流。

3.2 恒压充电技术恒压充电技术,是指在队蓄电池进行充电的过程中电压保持一致的状态,为了保持电压的一致性,在刚开始充电时,整个蓄电池的电流很大,在此之后,蓄电池端的电压逐渐增大,电流逐渐减小,到了充电的后期,蓄电池的电流开始减弱的十分明显。

在采用该恒压充电技术进行充电时,充电的电流是不需要进行调整的。

同时,电压逐渐增大,电流逐渐减小,因此充电的效率较高。

但是由于在充电的初期电流较大,容易析出气体,损伤蓄电池。

同时在充电的后期由于电流减小,充电效率受到影响,因此可能会造成蓄电池的容量变小。

3.3 慢脉冲充电技术慢脉冲充电技术,就是指在对蓄电池进行充电时使用大电流进行快速充电,独立光伏电池组的电量输出是较为一致的,因此很难达到预期的充电效果,在这种情况下,倘若对小功率的独立式光伏发电系统进行充电,容易造成蓄电池的损害,因此该种充电方式只适用于给大功率的独立式光伏发电系统进行充电。

4 结论综合来说,通过独立式光伏发电系统的应用,能够借助对控制器的调节来对光伏阵列的最大功率进行有效的跟踪。

同时,根据蓄电池的充放电状态不同,能够实现对蓄电池充电过程的有效保护。

同时,独立式光伏发电系统的控制器还能够起到保护、报警的作用。

本文基于次,对于独立式光伏发电系统的充电技术做了介绍,分析了其利弊,为相关人员的实际工作开展提供了意见及建议,在实际采用独立式光伏发电系统进行充电时,可以根据实际情况的不同采用对应的充电方式。

参考文献[1]石玲玉.基于改进型模糊PID 的光伏系统MPPT 控制技术研究[D].浙江师范大学,2019.[2]徐旭.基于滑模变结构控制的光伏发电系统MPPT 算法研究[D].华南理工大学,2019.[3]孟德明.独立光伏发电系统控制器设计与应用[J].山东工业技术,2018(08):188-189.[4]薛彩霞.海洋能多能互补独立发电系统控制技术研究[D].国家海洋技术中心,2018.[5]何思洋.离网式风光互补发电系统及控制器的研究[D].天津大学,2017.[6]曹卫华,李明杨,陈鑫,吴敏.独立光伏发电系统高效充电控制器设计[J].浙江大学学报(工学版),2017,44(07):1260-1265.[7]唐西胜.超级电容器储能应用于分布式发电系统的能量管理及稳定性研究[D].中国科学院研究生院(电工研究所),2017.作者简介李磊(1999-),男,内蒙古自治区丰镇市人。

混合式特高压换流器拓扑与控制策略研究

混合式特高压换流器拓扑与控制策略研究

Telecom Power Technology设计应用技术 2023年12月25日第40卷第24期17 Telecom Power TechnologyDec. 25, 2023, Vol.40 No.24吕 波:混合式特高压换流器拓扑与控制策略研究值;K up 、K ui 为逆变侧换相换流器PI 控制器的比例系数与积分系数;αi 为逆变侧换相换流器晶闸管的触发角。

I drefI dr αi++π--K rp +K ris图2 整流侧换相换流器的控制策略U refU dLCC αi++π--K up +K ui s图3 逆变侧换相换流器的控制策略电压源换流器采用定有功功率的控制策略,如图4所示。

图4中:U dref 、U m 为直流侧母线的电压参考值、实际值;Q ref 、Q m 为受端交流侧无功功率参考值、实际值;I dref 、I qref 、I dm 、I qm 为受端交流侧直轴电流、交轴电流的参考值与实际值;U a,b,c 、U ca 、U cb 、U cc 为受端交流侧三相电压的实际值、参考值;L arm 为桥臂电感;K p 3、K i 3、K p 4、K i 4为直轴与交轴的PI 控制器系数;K p 5、K i 5为直流侧母线PI 控制器的系数;K p 6、K i 6为受端交流侧无功功率控制器的系数。

U dref U dm U ca U cbU ccU a,b,cU qmI qrefI dref I dmωL armI qmU mQ ref Q mωL arm+__dqabcPLL_++_K p3+K i6sK p4+K i4sK p3+K i3sK p5+K i5s+_--+图4 电压源换流器的控制策略3 结果分析为验证换流器的拓扑结构,利用仿真软件搭建模型,额定容量为4 000 MW ,直流电压为800 kV ,直流电流为5 kA ,子模块个数为200个,子模块电容电压为2 kV ,电压源换流器的额定电压、功率分别为400 kV 、666.7 MW 。

有关特高压换流站设备检修问题的分析

有关特高压换流站设备检修问题的分析

有关特高压换流站设备检修问题的分析发布时间:2022-12-04T01:55:00.443Z 来源:《建筑实践》2022年15期8月41卷作者:赵佳武[导读] 高压直流换流站的运行,可以有效增加电力能源利用效率,赵佳武国网内蒙古东部电力有限公司内蒙古超特高压分公司内蒙古通辽市 028000摘要:高压直流换流站的运行,可以有效增加电力能源利用效率,大幅减少远距离输电过程中的电能损耗,提高供电的经济性、稳定性及安全性。

但是在高压直流换流站一次设备的运行维护过程中,还存在很多的问题,需要换流站运行维护人员进行解决。

鉴于此,本文先对高压直流换流站一次设备运行故障原因进行分析,然后探讨了高压直流换流站一次设备运行故障的预防措施,以供相关的电力技术人员参考借鉴。

关键词:高压直流换流站;一次设备;运行、检修;故障;措施;分析1高压直流换流站一次设备运行故障原因1.1滤波器设备故障原因在电力设备运行中,滤波器的功能主要是过滤换流站的多次谐波,这能够保证电流的质量,是换流站的主要组成部分。

而在当前滤波器的使用过程中,存在这样的问题:滤波器因为受到外部环境因素和其他绝缘设备的影响,以及受到本身质量的影响,容易产生跳闸。

滤波器在使用的过程中,因为外部天气的变化,会对电容器产生影响,紧接着导致滤波器跳闸。

除了天气因素影响以外,滤波器跳闸还会受到电力设备、电线的破损以及材料的质量影响,这些因素都会致使滤波器设备发生故障。

1.2避雷器故障原因在高压直流换流站运行中,装置有避雷设备,避雷设备的作用在于防止雷电的袭击和侵害,通常在电力电网运行中,都会做好相应的防雷措施,但在不同的电力部位,安装避雷设备的作用有所不同。

在高压直流换流站一次设备中安装避雷设施,主要是防止雷电对直流换流站工作的影响,但在实际操作中,避雷器设备的安装如果不恰当,也会发生跳闸现象,究其原因主要是因为避雷设备的流通性不足,当雷电袭击电力设备时,避雷设备受到阻碍产生过电压现象,导致实际效能不能完全发挥出来,造成避雷设备跳闸。

普侨特高压直流输电工程无功电压控制策略改进建议

普侨特高压直流输电工程无功电压控制策略改进建议

普侨特高压直流输电工程无功电压控制策略改进建议摘要:基于普侨特高压直流输电工程无功控制策略,分析了普侨直流工程中无功控制的配置策略、过电压控制。

结合普洱换流站试运行中交流滤波器异常投切进行详细分析,针对分析结果,提出了修改普侨直流工程直流站控系统无功电压控制选择逻辑等切实可行的改进措施,这对我国未来的其它特高压直流工程的设计也有极大的借鉴和参考价值。

关键词:特高压直流输电;无功控制;过电压控制;直流站控系统Suggestions on Improvement of Reactive Power Voltage Control Strategies for Puer-Qiaoxiang DC Power Transmission ProjectDing -BingHou, Li-ShaoSen, Sun-hao,Liu-Chao( Kunming Bureau of CSG Extra High Voltage Power Transmission Company, Kunming 650000, Yunnan Province, China)Abstract: This paper analyze reactive power control strategies and over-voltage control of Puer-Qiaoxiang DC power transmission project. Combined with the detail analysis of abnormal AC filter switching in Puer converter station, the paper proposes practical improvement of optimizing reactive power and voltage control logic of Puer-Qiaoxiang DC power transmission project. This improvement has some reference value for future HVDC power transmission projects.Key words: UHVDC, Reactive Power Control, Over-voltage Control, DC Station Control0引言特高压直流输电系统运行时,无论是整流站还是逆变站都需要消耗一定的无功,换流站所消耗的无功功率可达到额定输送功率的40%~60%[1,2],无功功率不足或者过剩都会直接导致交流电压的波动,严重时将会影响整个电网的安全稳定运行。

特高压直流旁路开关控制回路隐患分析及其优化方法

特高压直流旁路开关控制回路隐患分析及其优化方法

特高压直流旁路开关控制回路隐患分析及其优化方法摘要:高压直流开关是直流输电系统重要的一次设备,对于转换运行方式、隔离系统故障点起着重要作用。

本文根据普侨直流4.9旁路开关连续分合的事件,对旁路开关的分合闸回路、防跳回路进行分析;提出切实可行的预防旁路开关连续跳跃的控制措施;为防止旁路开关在操作过程中误跳,提出更改旁路开关控制逻辑的建议。

1、故障过程2014年4月9日,普桥直流侨乡站进行丢脉冲实验:固定极1低端阀组系统1为主系统,VBE执行连续丢脉冲至VBE不OK,导致COL发跳闸命令,跳开交流进线开关并同时闭合旁路开关,极1低端阀组控制收到外部跳闸命令后,开始执行顺控将系统由‘闭锁’状态转为‘备用’状态,在此过程中顺控发令断开旁路开关0410,这导致旁路开关同时收到COL来的‘合’命令和顺控来的‘分’命令,由此旁路开关连续分合多次直至开关本体因压力低停止分合。

下文以0410为例进行分析。

2、直流开关分合闸回路以阀组旁路开关BPS 为例,从开关本体机构箱到控制保护系统的控制路径下图所示。

可见,BPS 的分合控制来自两条路径:一条是组控系统经(PROFI BUS)6MD66 控制其分合;另一条由组控或组保护经保护接口屏(硬接线)控制其分合。

第一条路径主要实现本站阀组的顺控操作,例如解闭锁本站极内第二个阀组;第二条路径主要应对故障情况(82BPS 动作或者阀组ESOF)和配合对站解闭锁本极内第二个阀组。

另外,组保护动作只会对相应阀组发出合闸命令,不会发分闸命令。

例如,当一极的双阀组都在解锁状态,若此时其中一个阀组出现故障,则组保护会合上旁路开关,为另一个正常解锁运行的阀组提供通路。

图1 旁路开关分合闸回路2.1旁路开关的分闸回路有三种途径实现旁路开关分闸,分别是通过阀组接口屏继电器励磁、就地控制接口屏开出远方分闸命令以及就地手动操作,如图所示图2 阀组旁路开关分闸回路示意图2.2旁路开关的合闸回路实现阀组旁路开关合闸的方式,与分闸类似。

浅谈换流站直流保护的X、Y、Z、S闭锁策略

浅谈换流站直流保护的X、Y、Z、S闭锁策略

浅谈换流站直流保护的X、Y、Z、S闭锁策略作者:***来源:《机电信息》2020年第26期摘要:换流阀是换流站的主要组成设备之一,是保证直流系统可靠运行的核心部件,其可控性保证了直流系统的可靠启停。

某特高压换流站通过调试试验现场模拟各种故障工况,实现换流阀闭锁保护,包括X、Y、Z、S闭锁,从而降低系统故障对换流阀等一次设备的冲击。

关键词:特高压直流输电;换流阀;保护闭锁;旁通对0 引言换流阀由几百个单体晶闸管串联而成,承担着特高压交、直流转换功能,是交直流系统的承接枢纽,在特高压直流输电工程中具有不可替代的作用。

直流系统的启停与换流阀的可靠导通和关断密切相關。

直流系统在正常运行工况下会遇到多种故障,在其发生故障情况下,保证换流阀执行保护闭锁动作的正确性尤为重要。

某特高压换流站采用电触发晶闸管,其闭锁策略:阀基电子单元VCE接收到阀控系统CCP的闭锁指令,不再向换流阀发触发脉冲,触发脉冲移除后,向晶闸管两端施加反向电压,使主端子AK间电流小于维持电流,阀组就会自动关断。

根据旁通对的投入情况,特高压换流站保护闭锁可以分为X、Y、Z、S闭锁4种。

1 X闭锁策略X闭锁主要特征:不投入旁通对,针对较为严重的故障实行闭锁策略。

整流站和逆变站在执行X闭锁指令时均不投入旁通对。

正常情况下,同一极高低端阀组不会同时执行X闭锁指令。

当该极中一个阀组发生保护性X闭锁时,极保护三取二装置直接跳开故障阀组进线开关并锁定,故障阀组隔离,合BPS,无故障阀组正常运行。

若故障无法隔离,则执行极闭锁指令。

试验内容:单阀组运行,逆变站模拟直流过电压保护跳闸X闭锁。

某日后台实时事件如下:11:29:44,极保护(PPR):“直流过电压保护X闭锁”“直流过压保护X闭锁跳交流断路器”;11:31:28,极控(PCP):“极保护启动切换极控系统命令”“极保护启动极隔离”“旁通低端阀组”;11:31:28,阀控(CCP):“极控旁通阀组”“X闭锁动作”“强制移相”“极控闭锁阀组”;11:31:29,保护出口跳开进线开关并锁定。

特高压灵州换流站无功控制策略优化与改进

特高压灵州换流站无功控制策略优化与改进

运营探讨特高压灵州换流站无功控制策略优化与改进高海洋,祁迎宾(国网宁夏电力调度控制中心,宁夏银川无功控制是直流输电系统的重要控制功能之一,在直流系统无功调节上发挥了重要作用。

目前,灵州换流站无功控制策略存在不合理的地方,导致交流滤波器存在频繁投切的情况。

通过阐述现有无功控制功能及存在的问题,提出了以减少交流滤波器频繁投切为目的无功控制策略优化建议。

直流输电;换流站;无功控制策略;交流滤波器Optimization and Improvement of Reactive Power Control Strategy for UHV LingzhouConverter StationGAO Haiyang, QI Yingbin(State Grid Ningxia Power Dispatching and Control Center, YinchuanAbstract: Reactive power control is one of the important control functions of HVDC system,it plays an important role in reactive power regulation of HVDC system.Aiming at the frequent switching of AC filters in Lingzhou converter station due to HVDC power transmission,it has a great influence on the life and operation of AC filter circuit breaker.In能外,对于第五优先级功能,灵州换流站当前采用定无功控制,且在正常运行时大部分滤波器投切指令均由该子功能发出。

系统通过以上各个子功能模块的相互配合,达到交直流系统间的无功交换平衡,并且满足滤除谐波和控制交流电压的要求[5]。

特高压柔性直流换流站运行策略研究

特高压柔性直流换流站运行策略研究

Telecom Power Technology运营维护技术特高压柔性直流换流站运行策略研究张端宇(国网湖北省电力有限公司随州供电公司,湖北为实现换流站的协调控制,采用了分层控制,分别为系统调度层控制、柔性直流换流站层控制以及晶闸管器件层控制。

其中,柔性直流换流站层接收系统调度层的控制指令,控制换流站有功功率跟踪、无功功率跟踪、过电流抑制以及过电压抑制等。

柔性直流换流站层控制策略对电能质量的影响较大,分析了由模块化多电平变换器构成的换流器的数学模型,采用功率外环控制器与电流内环控制器构成的双环控制。

在仿真模型,仿真结果验证了控制策略的有效性。

柔性直流换流站;分层控制;双环控制Research on Operation Strategy of UHV Flexible DC Converter StationZHANG Duanyu(Suizhou Power Supply Company, Hubei State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd., SuizhouAbstract: In order to realize the coordination and interconnection control of the converter station, the layered control system is adopted, namely the system scheduling layer, the flexible DC converter station layer and the converter 2023年12月10日第40卷第23期263 Telecom Power TechnologyDec. 10, 2023, Vol.40 No.23张端宇:特高压柔性直流换流站 运行策略研究以及三相电压的d 、q 轴分量;U cd 、U cq 为换流站三相桥臂电压的d 轴分量、q 轴分量;L 为交流侧滤波电感与桥臂电感的总电感;R 为桥臂等效电阻。

一种云广特高压换流变保护配置无冗余问题改进方法

一种云广特高压换流变保护配置无冗余问题改进方法

第42卷第14期电力系统保护与控制V ol.42 No.14 2014年7月16日Power System Protection and Control Jul. 16, 2014 一种云广特高压换流变保护配置无冗余问题改进方法张 文,周翔胜,宋述波,王 超(中国南方电网超高压输电公司广州局,广东 广州 510405)摘要:以云广特高压直流输电系统为背景,为解决换流变保护因CT配置不够导致的配置不冗余问题,提出了一种换流变保护的改进方法。

该方法针对换流变Y/Y接、Y/△接并联接线的结构特点,通过改进换流变套管CT二次接线,与换流变馈线开关CT进行配合,并修改相应保护判据,调整保护原理配置,改善了因换流变网侧套管CT以及中性点CT配置不足而产生的保护双重化问题。

对改进前后的保护装置进行了RTDS试验验证,结果表明改进后的换流变保护性能有所提高,基本实现了两套保护装置的冗余配置。

关键词:特高压;直流输电;换流变保护;变压器差动;双重化Improvement of the non-redundant problem of converter transformer protection ofYun-Guang UHVDC systemZHANG Wen, ZHOU Xiang-sheng, SONG Shu-bo, WANG Chao(Guangzhou Bureau, CSG EHV Power Transmission Company, Guangzhou 510405, China)Abstract: In Yun-Guang HVDC system, the converter transformer protection is not redundant, the reason is that the CT configuration of converter transformer bushing is not enough. This paper proposes an improved method to solve the problem of non-redundancy of converter transformer protection. Considering the structural features of converter transformer, i.e Y/Y wiring and Y/△wiring parallel connection, this mothod changes CT secondary wiring connection of converter transformer bushing, cooperates it with CT of converter transformer feeder breaker, and modifies the corresponding protection criterion. Thus the protection dual configuration problem caused by insufficient configurations of converter transformer bushing CT and neutral point CT is improved. The protection device before/after improving is tested on RTDS, the results show that the improved protection performance is increased to some extent and can basically solve the non-redundant problem.Key words: EHV; HVDC; converter transformer protection; transformer differential protection; dual中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1674-3415(2014)14-0151-040 引言云广特高压直流输电工程是国内首个±800 kV 电压等级直流输电工程,而换流变是该工程的核心设备之一,也是世界上首次正式投产的800 kV换流变压器。

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特高压换流站投旁通对的策略及改进
摘要:在特高压输电工程出现问题的情况下,需要紧急的停运或者是闭锁,而
在这一过程中换流站就需要按照不同情况制定出针对性的措施,例如投旁通对或
者是闭合旁路开关,借此减少故障对于其他正常部分所造成的影响。

而如果在实
际投入旁通对的过程中出现了一定的错误就会造成紧急停运或者是闭锁等不良情况。

本文通过对相关内容的分析与介绍,希望可以有效的提高其实际效果,为特
高压换流站投旁通的实际效果提供更大的帮助,使其在特殊情况下可以稳定运行。

本文首先介绍了特高压紧急停运与闭锁过程,然后介绍了误投旁通的影响,最后
介绍了特高压换流站投旁通对的策略,为其实际发展提供更大的帮助,有效的解
决相关问题。

关键词:特高压换流站;紧急停运;误投旁通
前言:在高压电工程实际建设的过程中,投旁通对有较长时间的使用历史,
但是在特高压换流站之中,因为其每极具有两个阀组,其中一极的旁通对另一极
也会产生一定的影响。

其在闭锁的情况下投旁通对是否会对输电系统造成一定的
影响还需要进一步的验证,需要对相关内容进行更深入的研究。

一、特高压紧急停运与闭锁过程概述
在实际运行的过程中,直流系统如果出现了桥臂短路或者是换流变接地等情
况属于非常严重的问题,而在这一情况下,直流系统会出现保护动作,控制系统
会紧急停运。

阀组紧急停运会通过多种方式控制换流阀,在最短的时间之内使其
电压迅速的变为零,在此之后,会断开环流变压器交流开关,使其与交流系统之
间分开,使其转变为备用状态[1]。

在这一情况下,其还会断开中性母线开关,拉
开线路开关,借此可以进一步的提升其安全性。

直流系统紧急停运或者是处于闭锁状态下启动投旁通对的过程中,换流器会
一直处于最后通阀的触发脉冲,闭锁其他阀的触发脉冲,通过相同的两个阀形成
通路,使直流电压可以在非常短的时间之内就迅速下降到最低。

特高压换流站的每个阀组之间都会配备相应的旁路开关,通过旁路开关可以
有效的解决其闭锁对同极另一阀组的影响。

完成投旁通对之后,还需要进一步的
闭合其旁路的开关,通过旁路开关与高低压侧直流开关为情况良好的阀组提供电
流通路,因为其在这一过程中会通过可控硅导通脉冲进行维持,并且可控硅的导
通会受到其两端电压的影响。

因为想要有效的将正常阀组与故障阀组隔离,所以
在此之后合上旁路开关。

二、误投旁通的影响
在某次孤岛调试的过程中,云广直流双极输送功率在2500MW左右,通过双
极四阀组进行相应的操作。

从有关情况可知,闭锁开始之后,极控会先进行降电
流指令,例如该次下降了1200A左右。

在50ms之后极1双阀组投旁通对,并且
会发出和旁路开关的命令。

在经过95ms之后,其会启动强制移项,而其出发角
度会增大40°左右[2]。

在触发角变大之后,换相过冲电压增大,投旁通对会导致
换流阀换相过冲电压持续时间长达125ms左右。

在直流系统与交换系统断开之后,换流阀的电压会逐渐下降,最终变为0。

在经过140ms之后,极1双阀组的旁路开关BPS闭合,因为高端阀组香蕉地
段阀组会更晚一些闭合。

所以在低端阀组闭合BPS,两个阀组的母线电压会出现
突变情况,所以在高端阀组BPS回路开路的情况下,并且极母线电压保持统一水平,而高端阀组电压会有一定的升高。

而在其不断升高的过程中,其会超出避雷
针的参考电压,最终导致避雷针做出相应的动作。

从实际情况分析可知,在本次所分析的特高压换流站的电压最大值为490kV,从相关规定可知,其会在一定时间之内下降到105%及以下,所以可以得出单个
可控硅实际承受的最大反向电压,并且可以验证可控硅的受损与闭锁过程过电压
会存在一定的关联。

三、特高压换流站投旁通对的策略分析
(一)程序修改
因为极闭锁的情况下投旁通对,合旁路开关不能良好的降低其换相过电压,
而且还会造成后合阀组的过电压,与实际设计的需求不符。

所以在实际极控程序
设定的过程中需要增加,禁止投旁通对的逻辑,从实际情况来讲,需要在以下几
种情况下,禁止投旁通对。

第一种是在极保护所造成的不允许投旁通对的命令,简单来讲就是中性母线
过电压保护59LV动作。

而要想实现这一动作需要满足的条件有:首先是正常运
行状态下其电压高于98千伏,并且保持在100ms以上。

其次是在刚断开金属回
线开关0030或者是金属回线转换开关0050的过程中,其电压高于98千伏,并
持续了428ms。

经过保护之后,还需要进一步的组织本极中的阀组投旁通对,并
在这一过程中闭合高速接地0040,实现闭锁单极。

双极运行的情况下,在保护动
作之后不允许本极的阀组投旁通对,在合上0040之后需要启动双极电流平衡控
制功能。

第二种是保护性闭锁造成禁止投旁通对命令,而造成这一情况主要有以下几
点原因。

首先是因为对站的闭锁信号,并且没有OLT实验。

其次是极控直流线路
的闭锁命令,在这一原因中还有两点情况,例如孤岛方式单极运行的过程中出现
了直流线路问题,还可能是双极在运行的过程中在900s之中再次出现了直流线路故障。

最后是极保护的及闭锁命令,例如同步谐振保护SSR等情况。

除此之外。

还有组保护的单阀组闭锁命令等。

第三种情况是极紧急停运所造成的不允许投旁通对命令,其中主要有以下几
种情况。

首先是极保护的紧急停运,因为极母线差动保护等情况而出现。

其次是
因为对站的紧急停运命令并且不能进行OLT试验。

最后是当前控制系统与冗余控
制系统信号为零[3]。

第四种情况是极闭锁请求造成的禁止投旁通对命令,简单来讲这一情况就是
极内只有一阀组解锁,接收到了对站的组紧急停运命令,并且没有OLT试验。

除了上述几种常见的情况之外,还有其他情况,例如极内运行的阀组共同或
者是一个接收到了紧急停运的型号,或者是两套组控都出现了丢失的情况。

(二)案例分析
在经过上述调试工作之后,进行了孤岛调试,其中整流站模拟低电压保护动作,闭锁一极,并且在这一同时逆变站接收到了对站的请求闭锁对应极。

从其实
际情况中可以分析出,因为控制系统并没有对投旁通站做出相应的指令,触发脉
冲直接进行闭锁,而且在换流阀上的电压相对来讲比较稳定,幅值的实际变动幅
度相对较小,在这一过程中仅仅是进行了闭锁极,所以环流变压器会与交流系统
之间继续保持一定的联系,二次侧的电压有效值在闭锁之后会持续在100kV左右。

而且因为其不存在不同阀组先后闭合BPS的情况,所以电压变化也并不是非常大,并没有出现严重的过冲情况,其最大值一般在450kV左右。

结论:在直流系统出现停运情况之后,投旁通对是在这一情况下的重要控制
策略,而出现误投旁通就容易对其造成比较严重的影响。

从本次研究结果证明,
对于整流站来讲,极内的两个阀组处于同一情况下,极内运行的最后阀组紧急停运,则不能够进行投旁通对,因为这一方式不能够降低触发角增大所带来的换相过电压,而且还会导致冲电压的时间比较长,而这一情况的出现就非常容易造成其中的硅原件出现损坏。

在经过相关的改进工作之后,极闭锁中整流站不投旁通对,减小了阀片出现故障的几率,并且也不会造成避雷器出现保护动作等问题。

参考文献:
[1]童凯,宣佳卓,许烽,陈骞.浙江电网特高压直流输电工程保护闭锁策略[J].浙江电力,2018,37(02):31-35.
[2]何园峰,周登波.特高压直流系统投旁通对与合旁路开关配合策略研究[J].电子测试,2016,14(16):55-56+32.
[3]杨珏,常开忠.±800kV云广特高压直流工程孤岛运行方式下整流侧投旁通对逻辑优化特性研究[J].高压电器,2015,51(09):66-70+76.。

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