直流输电系统

摘要： 直流输电系统中发生直流故障后,在采用模块化多电平换流器(MMC)的直流电网中,使换流站桥臂电流和直流线路电流迅速上升,导致换流站在保护和断路器动作期间被快速闭锁,造成全系统停运或暂时停电,因此对直流电网进行故障限流是实现故障穿越的有效方案。直流故障限流多采用安装直流电抗器,但大量直流电抗器直接安装在电网中,对系统暂态响应速度、稳定性和直流断路器隔离速度产生严重影响,采用桥式故障限流器进行限流,使故障电流清除时间会大大缩短,提高了直流输电系统供电的可靠性和安全性。

摘要： 3月20日获悉,由国家电网公司设备部统一部署,中国电科院牵头,国网直流中心、国网智研院、国网江苏电力、国网蒙东电力参与的全光纤直流电流互感器物理特性研究工作于近日启动。该研究立足我国电网运行环境,优化核心器件,研发各地理位置工程需要的高耐候性样机,同时完善光TA技术标准、入网检测和现场试验体系,保障换流站及直流输电系统安全稳定运行。

摘要： 基于电网换相换流器的高压直流(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)输电由于输送容量大、损耗低、经济性好等优势被广泛应用于远距离输电与区域电网异步互联,是实现我国“西电东送”能源发展战略的重要技术手段。LCC-HVDC采用无自关断能力的晶闸管作为换流元件,依赖交流系统电压进行换相,因此受端交流系统故障、晶闸管及其控制电路不可靠等均易导致换相失败。

摘要： 高阻故障降低直流线路主保护的灵敏性和可靠性,严重影响了系统的安全性。为解决这一问题,进一步提高保护的可靠性,提出一种基于直流电抗器电压曼哈顿距离的单端保护新原理。首先,分析了高阻故障影响保护选择性的原因,揭示了现有基于直流电抗器电压保护原理的不足。然后,通过分析直流电抗器电压的暂态特性及直流电抗器的阻碍作用,阐述了区内、外故障时直流电抗器电压波形存在差异性的原因,并引入曼哈顿距离描述这种差异性,借此提出一种基于直流电抗器电压曼哈顿距离的整体保护方案。该方案只需测量单侧直流电抗器电压便可进行故障检测,易于实现且经济性好。最后,在PSCAD中搭建直流输电系统模型,验证了所提单端保护方案的有效性和优越性。

摘要： 高压直流输电系统因其辽阔的空间跨度、部分线路所穿过的恶劣运行环境使得系统存在着一定的安全隐患。根据相关统计,直流系统总故障中约有一半为线路故障,而故障定位的精度又关系到运维人员的工作效率,因此,研究适用于不同故障类型,缩短有关人员巡检时间的故障测距方法具有较大的工程应用价值。本文针对目前直流输电系统的故障测距方法所用电气信息较多,提出仅运用电压暂态行波信息,通过基于直流线路突变量保护所使用的电压变化率信息(分析直流线路电压变化率,并对电压跌落点进行修正),来实现故障点的测距。本文运用国内某直流(下文称C S直流)R T D S模型仿真所得的雷击和接地短路故障样本,验证了所提方法的有效性与优越性。

摘要： 为了解决新能源发电基地与用电基地偏差带来的高压直流输电问题,针对高压直流输电系统的并网稳定性进行研究,通过对影响并网系统的稳定性以及换相失败的原因、过程以及影响进行分析,表明系统在实际运行中特定频次下的谐振会对系统的正常运行带来影响,调节控制器的控制参数以及锁相环的参数能有效地避免系统发生谐振;交直流系统的故障会造成逆变侧的换流器出现换相失败的情况,虽然少次的换相失败不会对系统的正常运行带来影响,但是其会造成直流等效阻抗的变化,有可能会带来新的谐振点。

摘要： 抑制直流输电系统换相失败,是维持交直流混联系统稳定的关键,目前一般通过加装无功补偿设备来提升系统的动态无功支撑能力,从而抑制直流输电系统连续换相失败。但无功补偿设备存在成本较高、损耗大等缺点。伴随新能源产业的快速发展,受端电网直流落点近区接入大量光伏电站,光伏逆变器具有动态无功支撑能力,这为抑制直流输电连续换相失败提供了新思路。本文提出了一种利用光伏电站调相运行能力抑制直流输电连续换相失败的策略,参考换流母线电压与直流逆变侧熄弧角,调节光伏输出的有功功率和无功功率;在故障时增加光伏逆变器无功输出,达到抑制直流输电系统连续换相失败的目的。最后基于标准测试系统和实际电网对文中所提策略进行仿真验证,搭建大规模光伏电站接入的受端高压直流输电系统电网模型,对提出方法的有效性进行验证。

摘要： 直流输电系统低功率运行时,换流器消耗的无功小于交流滤波器提供的无功.直流低负荷无功控制QPC通过调大触发角或熄弧角来增大换流器的无功消耗,抑制无功过剩,但整流侧因分接开关过应力的限制,常使换流器消耗过剩,无功能力受限.利用背靠背直流工程无直流线路、直流电压无需严格控制的特点,对QPC功能策略进行了优化,通过降低直流电压,增大整流侧QPC功能的调节范围.在RTDS实时数字仿真平台上基于实际直流工程模型进行验证,结果表明优化后的QPC功能策略能有效增大整流侧无功调节范围,从而改善整流侧无功过剩对交流系统的影响.

摘要： 为解决传统直流输电系统协调控制波特率低的问题,设计新能源并网下多端柔性直流输电系统协调控制方法。采集多端柔性直流输电系统协调控制信号,计算多端柔性直流输电系统协调控制频率,实现多端柔性直流输电系统协调控制。设计实例分析,结果表明,设计方法控制波特率明显高于对照组,能够解决传统多端柔性直流输电系统协调控制波特率低的问题。

摘要： 直流接地极作为直流输电系统的重要部分,其运行状态直接影响系统的安全稳定运行,需及时进行状态检测、综合评估和维护.为此,分析了影响直流接地极安全运行的因素,明确了关键特征量及检测方法,提出了直流接地极安全运行状态的综合评估法,并选取有代表性的共用接地极进行了现场应用.结果表明,直流接地极安全运行状态综合评估法可有效评估接地极运行状态的安全水平,为接地极安全运行优化和维护提供指导.

摘要： 大容量同步调相机可以为直流输电系统提供强大的动态无功需求,而其运行特性与静止无功补偿设备存在较大差别,因此研究调相机接入对直流输电系统电压稳定的影响具有重要意义.本文以送端系统电压暂降为例,系统研究了直流系统不同输电容量、送端系统不同无功储备等条件下,调相机的暂态运行特性;并对调相机维持直流输电系统电压稳定的能力进行了分析.研究结果为同步调相机大规模接入直流输电系统提供重要的理论基础.

摘要： 分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程.以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案.首先通过在换流站直流中性母线处监测接地极线路故障暂态行波识别线路是否发生故障,在线路故障暂态过程结束后从中性母线向线路注入脉冲信号.根据脉冲注入法得到初步测距结果,并以此确定故障区段.然后,根据确定的故障区段,进一步用单端故障行波法再次获得测距结果.最后,对两次测距结果取平均值,作为最终测距结果.以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在单极运行方式下的接地极线路故障测距仿真模型.并借助Matlab对仿真波形数据进行分析,表明所提出的接地极线路故障测距方案是可行的.

摘要： 在高压直流输电系统LCC-HVDC系统中,受端换相失败主要与交流侧换流母线电压、直流电流等因素有关.而交流侧母线单相接地所引起的换相电压幅值减小和过零点相位偏移问题,会直接影响逆变器换流阀的关断角.本文基于LCC-HVDC中换相失败机理,分析了交流侧单相故障对各换相过程的影响特征,并设计出一种关断角附加调节器来抑制单相接地故障所引起的连续换相失败.通过PSCA.搭建了LCC-HVDC的CIGRE标准模型,仿真结果表明引入了关断角附加调节器后,单相接地故障引发连续换相失败的现象基本消除,从而验证了该调节器的有效性.

摘要： 直流输电系统是跨区电网的重要组成部分,但随着单一直流输电规模的不断提高,直流闭锁引起的电网频率冲击更加严重.频率协调控制系统应用于多回直流受端电网,在一回或多回直流闭锁或功率速降情况下,通过瞬时提高其余正常运行直流系统的输送功率,降低功率损失额度以减轻电网频率波动.频率协控子站是系统在换流站的执行装置,其与协控主站保持通讯,实时监视换流站的运行,完成故障上报和远程功率提升指令执行.本文以500kV常规直流系统的频率协控子站为研究背景,首先分析换流站在区域电网中的负荷承当情况,包括其输送功率、送电量等;其次分析频率协控系统在本换流站或他站故障情况下的动作机制,探讨协控系统的运行原理;最后通过试验协控系统动作时,常规直流输电的实际功率、电压、电流变化情况,研究华东电网频率协调控制在换流站的实际效果.

摘要： 高压直流输电系统中,换流变压器是极为重要的设备之一,永富直流工程是国家规划、云南省政府重点督办项目,也是国内首个省内直流输电工程.该工程投产后,现场存在运行人员工作站显示换流变温度跳变问题,该问题对现场的运行监视、测量、保护带来极大的困难,严重时会直接影响直流系统的正常运行.针对该问题,本文从换流变测温原理着手,对换流变温度跳变问题迸行了系统的分析讨论,锁定换流变温度跳变是由于干扰引起后,针对性的采用加装隔离器的方法对该问题迸行有效的解决.

摘要： 换流变分接头调节作为高压直流输电系统的重要组成部分之一,对提供理想空载电压、控制触发角在合理范围、减少直流系统无功消耗、保证直流系统安全稳定运行有着重要意义.本文以永富直流输电工程为研究对象,首先介绍了分接头控制硬件回路,包括档位信号回路、动作回路.之后从分接头调档控制逻辑、失步判断、操作失败逻辑三个方面详细分析了分接头控制软件回路,最后结合永仁换流站出现的分接头故障总结出分接头故障排查方法流程图及预防措施.本文研究成果将有助于提高换流站运维人员对换流变分接头的故障处理能力.

摘要： 直流输电系统连续换相失败故障可能导致送端电网暂态失稳,本文提出了通过安全稳定控制装置紧急控制的应对方案.连续换相失败造成系统失稳的主要原因是直流输送功率连续性骤降导致发电机累积加速面积大于减速面积,采用换相失败时间的累加量作为失稳判据和切机方案的匹配依据.如不再发生后续的换相失败,则仅仅采用切机措施保证系统的安全稳定,对于不能恢复的连续换相失败,则需要闭锁相关直流后切机.通过互联交直流电网算例仿真验证了该方案的有效性.

摘要： 换流站中交流滤波器组容量大,投切频繁,且滤波器投切断路器需要承受交直流混合过电压,工况较恶劣.根据两起断路器投切操作时的异常状况,开展故障录波比对和灭弧室燃弧时间校核计算.分析认为故障断路器的弧触头间发生了重击穿,主要原因为内绝缘设计裕度较低,如果出现极短的燃弧时间,触头间的平均场强可能超过计算许用场强,给设备的投运造成风险隐患.据此,提出了针对性措施，在支柱和灭弧室瓷套喷涂RTV防污闪涂料，改善双断口电压分布，提高设备在外绝缘防污闪能力。论证增加交流滤波器开关SF6气体压力的可行性，在同一站点选择开断次数较多交流滤波器小组断路器，采用内窥镜或解体方式，检查确认灭弧室内部清洁度，以判定是否为家族性缺陷，增加选相分闸装置，控制断路器开断容性负载的燃弧时间，确保燃弧时间不低于5ms，但要充分考虑增加选相分闸装置是否会与现有直流控制保护逻辑相冲突，需对现有保护逻辑进行适度修改。

摘要： 直流输电系统具有全压运行及降压运行两种运行方式,本文主要介绍柴拉直流系统在两种运行方式间的选择及综合效益分析.采用分时段全压运行方式与降压运行方式切换的方法是结合当前柴拉直流输电系统运行实际情况而得出的一种保证电网安全可靠运行的有效方式，其较为全面的兼顾了各方面效益，做到了充分发挥设备运行特性提供高标准高质量电力供应的要求。

摘要： 为进一步发挥中国电网技术在“一带一路”倡议实施中的积极作用,本文结合巴基斯坦首个直流输电工程的前期设计及中国南方电网西电东送主网架发展经验,对巴基斯坦南电北送的电网结构特点及发展趋势进行分析,对今后巴基斯坦电网发展技术路线提出建议,为进一步推动中国电力技术“走出去”提供参考.

摘要： 本发明实施例提供一种混合直流输电系统的极ESOF控制方法及混合直流输电系统，涉及电力系统技术领域，旨在当系统中发出极ESOF命令时，保证系统的稳定运行。本方案包含了整流站和逆变站中对应的保护装置发出极ESOF命令后，相应的整流站和逆变站执行的具体实现步骤，保证了系统的稳定运行，本发明应用于混合直流输电系统的控制中。

摘要： 本发明实施例提供一种混合直流输电系统的阀组ESOF控制方法及混合直流输电系统，涉及电力系统技术领域，旨在当系统中发出阀组ESOF命令时，保证系统的稳定运行。本方案包含了整流站和逆变站中对应的保护装置发出阀组ESOF命令后，相应的LCC整流站和VSC逆变站执行的具体实现步骤，保证了系统的稳定运行，本发明应用于混合直流输电系统的控制中。

摘要： 本发明公开了直流输电电路、直流输电系统及直流输电电路的控制方法。本发明通过设置控制器、第一全桥电路、第二全桥电路、第三全桥电路、第四全桥电路以及第一半桥电路，形成了一种直流输电电路。具体地，将在每个桥臂内部署包括有两路并联的全桥部分，再将并联的全桥部分分别与第一预设变流器以及第二预设变流器进行连接。在第一预设变流器发生直流故障时，可隔离与第一预设变流器连接的全桥部分，而保证与第二预设变流器连接的全桥部分以及半桥部分可以正常运行。明显地，在发生直流故障时，可以有效地限制故障发生范围，隔离直流故障，并保护无故障发生的回路不受影响，解决了柔性直流输电系统电网保护能力较弱的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种柔性直流输电系统直流侧故障穿越方法及直流输电系统，其方法部分，包括以下步骤：分析混合直流断路器，得到混合直流断路器的两个关键参数；分析电感型和电阻型SFCL的工作原理；得到柔性直流输电系统直流侧故障后故障电流表达式；得到实现柔性直流输电系统直流侧故障穿越的必须满足条件；计算电感型及电阻型SFCL的失超电感和失超电阻。其系统部分，具有上述故障穿越方法。本发明借助半桥模块化多电平换流器本身结构特点和故障特性，利用超导故障限流器在系统故障时能够抑制故障电流上升的特点，通过混合型直流断路器在MMC闭锁前切断故障电流，实现柔性直流输电系统直流侧故障穿越功能。本发明技术成熟、实现简单、性能优异。

摘要： 本申请涉及一种直流输电系统、直流输电控制方法、系统及其相关设备。直流输电系统包括：直流传输线路，用于传输直流电；第一换流装置，用于实现交流电与直流电的相互转换，并通过所述直流传输线路进行直流电传输；第二换流装置，用于实现交流电与直流电的相互转换；充电启动单元，连接于所述第二换流装置的直流侧与所述直流传输线路之间，用于从所述直流传输线路处接收直流电进行充电后，驱动所述第二换流装置进行黑启动。该直流输电系统装置的供电可靠性高。

摘要： 本发明公开一种直流输电系统的控制电路、控制方法以及直流输电系统。该电路包括能量吸收模块；所述模块包括至少两个串联的能量吸收子模块；能量吸收子模块包括第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、晶闸管、电池和耗能电阻；晶闸管串联第一绝缘栅双极型晶体管，与电池并联连接；第二绝缘栅双极型晶体管串联耗能电阻，与电池并联连接；能量吸收子模块具有正极端口和负极端口分别与第一绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极连接。本发明利用电池能量密度大的优势，在故障期间将线路盈余能量由电池吸收，故障清除后利用能量吸收子模块内部的耗能电阻缓慢泄放电池吸收的盈余能量，无需配置水冷，为系统能够重复进行盈余能量吸收提供可能。

摘要： 本申请涉及一种直流输电系统的送端拓扑结构及直流输电系统，通过使第二换流站的正极输出端连接到第一换流站的两个相连的正极阀组之间的第一节点，第二换流站的负极输出端连接到第一换流站的两个相连的负极阀组之间第二节点J2，使得第二换流站的输出端并联在第一换流站的两个阀组连接节点之间，即实现了不同电压等级的换流站之间的连接，从而可以使小电源通过低电压等级的第二换流站接续到高电压等级的第一换流站所在输电系统中，小电源的接续无需采用高成本的高电压等级换流站来实现接续，可有效的降低了接续成本。

摘要： 本发明提供了一种柔性直流输电系统的换流器解锁方法与柔性直流输电系统，所述方法包括，启动站将电网侧的交流电转换为直流电输出至被启动站；所述启动站预充电完成后，解锁所述启动站换流器；所述启动站换流器解锁完成后，换流器解锁控制器判断直流电压是否达到设定值；所述被启动站换流器包括多个换流器子模块，当所述直流电压达到设定值时，所述换流器解锁控制器解锁所述被启动站换流器，控制所述换流器子模块初始状态为投入状态，并逐步控制减少处于投入状态的所述换流器子模块数量，直到所述被启动站换流器解锁完成。

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。