多馈入交直流混合系统的相互影响研究综述

在多馈入交直流混合电力系统中,因为多条直流线路落点于同一交流电网、各换流站间电气联系紧密、无功消耗大,交、直流系统间常以换流母线为纽带发生非常复杂的交互影响。本文围绕多馈入交直流系统的相互影响,概述了换相失败、功角/电压稳定性、扰动后直流输电系统的协调恢复等问题,分析了现有控制和恢复策略的特点及不足,为今后多馈入交直流系统的进一步研究提供依据。     

一起换流站直流电压跌落异常分析

针对某换流站直流电压跌落异常事件,分析直流控制系统响应逻辑的正确性及导致电压跌落的直接原因为交流滤波器选相合闸效果欠佳。通过分析断路器选相合闸装置现场实际应用情况及存在的问题及此类投切滤波器组合闸原理及策略,提出优化合闸策略定值的解决措施。应用结果表明:结合一次设备运维状态,动态优化选相合闸装置定值可有效降低直流电压异常跌落的风险。     

银川东换流站滤波器用断路器合闸问题分析及解决方法

由于换流站配置的交流滤波器需要频繁投切,为保证设备安全,换流站的交流滤波器开关会配置选相合闸装置,±660 kV银川东换流站交流滤波器3611、3612等小组断路器选相合闸装置现已不能在电压过零点进行准确的合闸。通过分析选相合闸装置的原理与现场的实际配置,分析了装置无法在过零点合闸的原因,并提出了考虑预击穿时间并定期对全站所有选相合闸装置进行重新整定的方法,解决了现场滤波器选相合闸问题。结果表明:该方法可以有效解决滤波器不能在过零点合闸问题,保证了直流系统可靠运行。     

胶东站换相失败引起的银川东换流站扰动分析

针对2012年4月22日胶东站换相失败问题。通过对直流系统建模,并将换相失败过程的系统参数代入模型中进行了分析和计算,提出预防逆变站换相失败的措施。分析结果表明:逆变站发生换相失败故障,将导致银川东换流站直流电流增大,直流输电输送功率减少,并对整流侧交流系统产生干扰。     

一起换流站直流避雷器击穿的原因分析

针对银川东换流站直流滤波器避雷器击穿故障,根据实测数据与仿真结果对差动保护动作过程进行分析,找出故障原因。分析结果表明:直流滤波器高压避雷器不能满足技术协议对最小特性的要求是造成故障的主要原因;应结合实际使用的保护策略确定直流输电工程设备的绝缘水平,并将其控制在合理的范围内。     

换流站并联电容器保护跳闸分析及改进

针对换流站无功设备自动投切过程中发生的一起滤波器差动保护单套保护跳闸事件,基于并联电容器保护配置和交流滤波器选相合闸装置原理,对跳闸原因进行深入分析。分析结果表明:并联电容器选相合闸装置未在B相电压过零点合闸,同时并联电容器差动保护未躲过短时冲击电流,以及保护装置对高频电流过滤处理不充分是导致单套保护装置跳闸的根本原因。     

特高压换流站直流穿墙套管故障动作策略优化

针对特高压换流站直流穿墙套管故障导致健全换流器闭锁的问题,采用一种增加特高压换流站换流器差动保护区域的方法,避免单极闭锁后发生直流系统接地电流过大引起直流偏磁的危害。应用结果表明:直流穿墙套管故障引起健全换流器自动重启策略对直流系统利用率有着显著提升。     

提升川水断面输电能力的调控策略研究

为提升川水断面的输电能力,基于灵敏度分析方法,以川水断面近区新能源电厂、火电厂的出力和直流回降功率对该断面的影响程度为对象进行分析研究,提出了提升川水断面输电能力的调控策略。分析结果表明:该调控策略使甜水河变电站-银川东换流站地区清洁能源的消纳水平得到提升,可为电网改造及规划设计提供参考。     

A5000型换流阀晶闸管击穿故障处理方案优化

晶闸管击穿故障为换流阀常见故障之一，现有±800 kV特高压换流站A5000型换流阀晶闸管击穿故障处理方案存在耗时不稳定、处理环节复杂等问题，进而造成换流阀停电时间延长，影响直流输电系统功率输送能力，针对A5000型换流阀晶闸管击穿故障处理方案进行优化，提高了该型号换流阀晶闸管击穿故障的处理效率，缩短了换流阀停电时间，可进一步保障直流输电系统功率输送能力。     

交流滤波器断路器在线诊断分析系统开发与应用

针对交流滤波器断路器运维工作中存在的问题,通过对断路器运行状态不稳定、人员运维工作量大及技术水平层次不一等原因进行分析,开发了一款“换流站交流滤波器断路器在线诊断分析系统软件”。应用结果表明:由系统软件代替人工检查分析,缩短了人员检查分析波形的时间,提高了人工巡检效率,实现了对交流滤波器断路器深层次隐患问题的在线诊断管理,可为全国各直流换流站交流滤波器断路器运维管理提供参考。     

换流变压器有载分接开关闭锁调档功能优化

针对±800kV特高压灵州换流站换流变压器有载分接开关闭锁调档功能存在的问题,通过对过电流闭锁、-25 ℃低油温闭锁以及BCD模块导通特性不一致闭锁的有载分接开关调档风险进行具体分析,提出了灵州换流站换流变压器有载分接开关闭锁调档功能的优化方案。应用结果表明:有载分接开关调档功能优化后有效提高了直流系统的运行可靠性,可为后续直流输电工程换流变压器有载分接开关的运行、维护、设计提供参考。     

换流站并联电容器不平衡保护动作分析及其改进

针对银川东换流站在直流升功率操作过程中,SC并联电容器组自动投入后不平衡保护动作跳闸的问题,深入分析不平衡保护动作的正确性及其跳闸原因,提出了对选相分合闸装置的改进措施,使其能够通过检测开关电流通断瞬间来自适应地调整断路器预期操作时间,从而减小或消除投切过程中所产生的涌流和瞬态过电压,保护高压电气设备不受损坏。     

换流站受HVDC影响的交流系统谐波实测方法

针对换流站高压直流(high voltage direct current, HVDC)对交流系统谐波的影响问题,考虑由非线性负荷造成的背景谐波的影响,提出一种谐波实测方法,并在银川东换流站330 kV主变压器进行了实测验证。应用结果表明:该方法可从谐波类型、运行及检修工况等方面分析受HVDC影响的交流系统谐波情况,弥补理论分析方法的不足,提高了设备工况分析、电能质量分析及谐波研究的实用化水平。     

换流站光隔继电器误动原因分析及解决办法

通过换流站光隔继电器误动原因的分析,提出了将光隔继电器更换为固态继电器与普通继电器, 消除了实际现场在投退压板过程中造成极保护与极控系统间信号的误传输及误闭锁的影响。现场试验结果表明:该改进方法可以有效避免直流闭锁,提升了运行操作的可靠性,保证了直流系统的安全稳定运行。     

银川东换流站MRTB转换失败引起闭锁原因分析

针对银川东换流站金属回线转换开关(Metallic Return Transfer Breaker,MRTB)转换失败引起直流闭锁的问题,通过对 MRTB 动作顺序、避雷器击穿原因、银川东换流站和胶东换流站保护动作进行分析,提出了采用延时 90 s 开放逆变站金属回线接地保护使能信号的方法,解决在转化过程中由于 MRTB 重合造成保护误动的问题。应用结果表明:该方法可以有效避免直流闭锁,保证了直流系统可靠运行。     

大规模风电并网与直流运行交互影响仿真分析

为了研究大规模风电集中接入,高比例风火、电打捆外送给交直流混合电网稳定运行带来的风险,通过建立典型风、火电打捆交直流外送系统模型,从风机无功控制模式,风电场动态无功补偿,风、火电打捆比例以及直流闭锁故障等方面仿真分析了交直流混合电网中风电与直流运行的交互影响。仿真结果表明:风、火电打捆外送的交直流混合电网需要配备一定比例的常规电源,常规电源的强惯量和优良的无功电压支撑能较好地支持新能源发电并网运行,有利于降低电网系统电压的波动,减缓新能源发电波动性对电网直流运行的影响,提升电网直流运行的可靠性。     

基于改进电桥法的直流系统接地故障检测方法

直流系统的稳定性影响着发电厂和变电站的安全运行,介绍了几种传统的直流系统接地故障检测方法,并分析了每种方法的优缺点。针对传统直流系统接地故障检测方法的不足,提出了一种基于改进电桥法的故障检测方法,通过两次投切检测电阻来检测电桥上的不平衡电流和支路漏电流,计算得出接地电阻并快速找出故障支路,通过对比分析发现改进电桥法的测量准确性更高。     

银川东750kV换流站隔离开关控制回路改进

ZCW-363型户外高压隔离开关在电网中应用广泛,但该型隔离开关采用交直流混合控制回路,在银川东750 kV换流站应用中存在误动作的重大隐患。针对此问题,通过对该控制回路进行分析,提出在控制回路中加装电气继电器的改进措施。应用结果表明:改造实现了交流回路与直流回路完全隔离,控制回路优化后隔离开关运行良好,保证了高压电网可靠、安全地运行。     

换流站高压电容器故障监测技术的研究与应用

针对换流站交、直流滤波器电容器故障时壳体变形问题,分析了高压电容器故障形变特点,提出了利用基于物联网的无线形变温度传感器对换流站高压电容器进行故障监测的技术方案。应用结果表明:该方法提高了换流站高压电容器运行可靠性,减少了运维人员巡视工作量,降低了电容器维护成本,为换流站交、直流滤波器运行维护积累了经验。     

自动需求管理系统在印度电网的设计与应用

根据印度电网的调度架构,以及现有的调度自动化系统没有专门的负荷切除和恢复工具的现状,综合考虑电网的各种参数和相关的因素,开发了基于DF8000系统的自动需求管理系统。介绍了系统的概况和架构,系统的算法,系统的相关配置和人机界面。该系统实现了自动负荷切除和恢复,方便了调度系统的投切负荷操作。该系统已经在印度中央邦输电公司上线运行。