串补电容对锁相环主导下变流器振荡问题的影响分析

串联电容补偿技术在电网中被广泛应用,然而串补电容的动态特性对锁相环型变流器的稳定性有重要的影响。为分析此影响,在极坐标下建立变流器经串补并网系统的阻抗模型,并导出考虑串补电容的广义阻抗判据。在此基础上,阐明了串补电容与锁相环的动态耦合以及相应的稳定机制。进一步地,分析了电网强度、串补度和锁相环参数变化对系统稳定性的影响,并提出基于广义阻抗判据的锁相环参数设计方法,以提升变流器经串补并网系统的稳定性。研究表明变流器经串补并网后容易恶化弱电网下锁相环主导的次同步振荡问题,且提升锁相环比例增益可显著增强串补并网系统的稳定性。

包含串补的并网直驱风电场振荡稳定性及可行域分析

串补装置广泛存在于电力系统中,含串补的大规模直驱永磁同步发电机(PMSG)构成的风电场并网系统存在次同步振荡范畴的小干扰失稳风险。针对上述现象,该文首先构建包含PMSG网侧换流器控制模型、锁相环控制模型以及含有串补装置的线路动态模型的并网系统全阶模型及等效模型。然后在不同的时间尺度下对等效模型进行化简,运用劳斯-赫尔维茨判据求得各时间尺度场景下并网系统的稳定性判据,从机理上解释了并网系统中各运行参数和控制参数之间的联系及其对系统稳定性的影响。进一步通过一个包含15台PMSG风电机组的并网风电场验证了该文推导的稳定判据的正确性。最后基于可行域的分析,直观地讨论了串补线路和其他参数对系统稳定性的影响。

青海750 kV串补装置用高压交流旁路开关设计与工程应用

高压交流旁路开关作为输变电系统中重要的开关设备,随着串联电容器补偿技术在电网中的应用,研制出适应高海拔地区用串补装置用交流旁路开关,目前该产品已进入工程化应用。首先介绍了交流旁路开关的作用和工作原理;其次介绍了青海750 kV串补装置用交流旁路开关的主要技术参数,产品外形和结构特点;最后介绍了其工程化应用等内容。

可控串补用于提升多机系统稳定性的控制方法及其仿真研究

随着大规模的新能源接入电网,电网的稳定性问题日益突出。研究表明,在输电线路中加装可控串补装置(Thyristor-controllable series compensation,TCSC)可在一定程度上提高系统的稳定性。但是TCSC装置在工程应用中谐振、次同步振荡以及控制器参数输入的信号传输延时与失真等问题都影响着其发挥效能。针对上述问题,在对TCSC装置的结构参数进行分析讨论后,设计了基于本地测量参数的阻尼控制器。将由该控制方式组成的TCSC装置运用于典型的3机9系统中,结果显示,当系统发生影响同步电机功角稳定性的扰动情况下,所选取的TCSC装置能够快速响应,提升系统的稳定性。

天平串补线路继电保护数字仿真平台的开发

天平串补系统是南方电网公司引入的第1套具有可控能力的串联补偿装置,其实用经验在我国乃至整个亚洲都极其缺乏,尤其是与其配套的本体与线路继电保护系统,无论从整定还是运行上国内都缺乏可以直接借鉴的原型。为此,有必要通过开发建立完善的数字仿真平台,对串补线路的各种故障和异常工况进行仿真计算,为保护的实际运行和整定计算提供有效的分析工具。文中以此为对象,阐述建立新型暂态、闭环数字仿真平台的关键技术环节。

成碧220kV可控串补装置的运行与维护

我国第一套国产220kV交流输电线路的可控串联补偿装置(thyristor-controlled series compensator,TCSC)于2004年12月26日在甘肃陇南电网220kV成碧线投入运行。投运近两年来,经受了冬季低温和汛期大负荷的考验,整体运行情况良好。通过调研国内外TCSC的运行情况,对成碧TCSC与其它TCSC的运行情况进行了对比,指出补充和完善国产化TCSC的运行、检修、实验技术规范的必要性。提出提高TCSC装置电磁兼容能力,建立国产化TCSC的技术标准体系,解决装设TCSC装置线路的继电保护距离I段暂态超越或保护范围太短的问题及优化TCSC与电力系统稳定器、安全自动装置等设备的协调运行问题,并积极推广TCSC技术应用的建议。

一起500kV串补电容器组不平衡电流高定值旁路故障分析

近期网内某500kV串补站发生了数次串补电容器组不平衡电流高定值动作导致旁路故障的情况,本文通过研究该串补站电容器组不平衡电流动作机理及保护方式,结合故障录波分析,判断故障原因及故障类型,并通过故障模拟仿真进行了验证,然后针对该故障类型特点选择极间直流电压试验成功排查出故障电容器单元,并经解体检查证实。现场实际表明,该方法可有效排查出文中提到的瞬时性恢复故障,为日后运维人员处理该类型故障提供借鉴。

关于500kV串补站-6刀闸防误闭锁逻辑的分析及改进措施

防闭锁装置是保证变电站安全运行的重要组成部分之一。随着电力系统的不断发展及电网规模的不断壮大,长距离跨区域输电模式成为趋势。为缩短电气距离,往往在超高压输电线路中间增加串补装置。串补装置较传统变电设备来说发展时间较短,其五防系统发展相对不成熟,逻辑编制工作大多依赖厂家,内容不能满足现场实际生产的需要,因此,本文对串补装置五防系统逻辑进行了探讨并提出了修改建议。

一起串补装置阻尼电阻压力释放故障原因分析及改进建议

结合500 kV某线线路串补装置停电进行串补保护缺陷处理过程中发现平台部分一次设备损坏,通过对一二次设备逆向思考、保护动作分析、波形比对、系统仿真等手段探究设备损坏原因,并进一步对照设备返厂解体情况,得出阻尼回路中的线性电阻片异常,导致串补装置正常动作后,阻尼回路无法将电容器组的高幅值、高频率放电电流限制到安全数值,造成线性电阻器压力释放,进而使得电容器组发生直接对地放电,串补平台设备出现高电压、大电流致使其他设备损坏。为避免同类故障再次发生,提出了预防措施和改进建议。

基于有限元法的串补站电场分布特性研究

串补工程所涉设备繁多,在布置上与常规站有明显差别,其对电站电磁环境有较大影响。采用三维有限元分析计算方法,结合国外某400 kV串补工程,建立三相完整模型,对串补站近地工频电场分布及其影响因素展开研究。通过模型的对比分析表明:设计尺寸下的串补站近地电场分布满足限值要求,单一因素的变化仅对相关设备邻近区域的电场分布有显著影响;在一定范围内,平台及围栏越高,线路距离越近,近地电场分布所受影响越趋积极。

串补输电线路的高性能继电保护关键技术研究

本文旨在研究串补输电线路的高性能继电保护关键技术。对串补线路的故障特征进行详细分析,包括电压、电流和频率的变化,以及故障类型和位置的变化。介绍串补装置的工作原理和工频等值模型,并进行了相应的理论分析。提出基于模型参数辨识的串补线路纵联保护技术,包括等值阻抗模型的辨识原理和实现方法,研究了串补线路保护技术的极性校验方法。

伊冯串补装置典型故障原因分析及处理措施

针对500 k V伊敏—冯屯串补电容器补偿装置(简称伊冯串补)运行过程中出现的故障,如阀基电子设备VBE电源板故障导致旁路断路器合闸、次同步谐振SSR保护误动作、断路器三相不一致保护动作、金属氧化物限压器MOV保护动作造成旁路断路器合闸等故障,根据伊冯串补的原理和结构特殊性,结合伊冯串补保护动作和录波数据,分析故障产生的原因,通过更换故障元件、优化保护程序、修改保护动作逻辑、加强设备制造工艺和设备维护等措施,提高了串补的抗干扰能力和运行稳定性,现场运行情况表明:采取的改进措施会使伊冯串补存在的隐患得到根本性消除,同时证明了防范措施的正确性和有效性。

超高压混合串补线路瞬态恢复电压暂态特性

混合串联补偿对输电线路暂态特性的影响亟待研究。为研究串联补偿混合复用对瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)暂态特性的影响,以500 kV超高压示范工程线路为研究背景,利用PSCAD/EMTDC建立可控串补与固定串补的电磁暂态仿真平台,分析系统发生单相接地故障时瞬态恢复电压变化规律,得到恢复电压上升率与短路电流变化曲线;采用对比分析方法,针对可控串补与固定串补不同配置方式,研究不同串补度对TRV特性的影响,并得出最佳串补配比。仿真表明:相比固定串联补偿(fixed series capacitor compensation,FSC)双平台分段布置,系统采用可控串联补偿(thyristor controlled series compensation,TCSC)与FSC混合复用时,TRV超标工况大幅增加;合理配置TCSC+FSC线路串补度,能够有效降低TRV与断路器短路电流,且能够满足断路器正常开断的国家标准。

采用可控串补技术解决华东—福建联网低频振荡问题

华东—福建联网后出现的低频振荡问题将威胁电网的安全稳定运行,为此,对联络线采用可控串补技术解决低频振荡问题作可行性研究。在分析2007年华东—福建联网低频振荡问题的基础上,对联络线采用可控串补进行方案设计。利用德国西门子公司开发研制的电力系统仿真软件NETOMAC,对华东—福建联络线采用固定串补方案和可控串补方案进行频域分析和时域分析研究。研究结果表明,采用可控串补方案可以很好地解决华东—福建电网互联后联络线上的低频振荡问题。

可控串补及其在500kV冯屯串补站的应用

通过对可控串补的设备结构、故障类型的阐述,结合可控串补在500 kV冯屯可控串补站的实际应用,总结了可控串补的控制保护配置、电流互感器配置、隔离开关闭锁的应用情况,提出了冯屯串补站控制、保护独立配置,采用数字化接口,MOV回路用P级TA等建议。

建设资源节约环境友好型社会——“串补”绩优一马先行

世界上第一个全可控的串补工程;世界上第一个常规与可控模式混合型的串补工程;世界上第一个补偿度高达50%的可控串补工程。……当拥有诸多"世界第一"光环笼罩的甘肃成碧可控串补工程展现在世人眼前的时候,人们不禁要问,这是一个什么样的工程?诸多世界第一意味着什么?……带着这些疑问,记者走进了中国电力科学研究,走进了还不为人所熟知的输电线路固定串补/可控串补装置……

1000kV串补控保系统与线路保护接口改进的探讨

立足于1000kV电网特点和要求,比较分析了串补重投与线路重合闸配合的几种方案,论述了1000kV串补重投与线路后合开关配合的可行性;分析了本站若干保护三跳不能退本站串补问题和串补热备用时线路单相瞬时故障串补自动重投的问题,均提出了改进方案;鉴于串补保护与线路保护两者联系较紧密及当前存在的问题,提出了一种全新的串补型线路保护设想。

500kV伊冯可控串补工程系统调试圆满完成

2007年10月23日19时40分，随着短路试验一声巨响，伊冯可控串补装置正确动作，系统调试工作圆满完成，标志着该工程已具备运行条件。伊冯可控串补工程是我国第一个具有自主知识产权的500kV可控串补工程，工程采用可控串补＋固定串补的混合方案，其中固定串补容量达到2×544Mvar，串补度30％，

福建—华东联网工程串补技术的应用探讨

华东—福建联网后出现的暂态稳定性问题和低频振荡问题使华东—福建联络线输送能力受到很大限制,并威胁电网的安全稳定运行。文中对联络线采用串联补偿技术来提高输送能力和解决低频振荡问题进行可行性探讨。利用德国西门子公司的电力系统仿真软件NETOMAC,在分析2007年华东—福建联网暂态稳定性问题的基础上,对联络线采用固定串补(FSC)方案进行了仿真计算,对各种串补度进行了比较研究;在分析2007年华东—福建联网后的低频振荡问题的基础上,对联络线采用可控串补(TCSC)方案进行了频域分析和时域分析研究。研究结论表明,串补技术可显著提高福建电网的暂态稳定性水平,大大提高华东—福建联络线输送能力;采用TCSC可以很好地解决华东—福建电网互联后联络线上的低频振荡问题。

甘肃成碧220kV可控串补国产化示范工程研究

甘肃成碧220kV可控串补工程是我国第一个可控串补国产化示范工程。该工程采用一次设备混合复用方式实现了串补和可控串补的国产化,是世界上基本串补度和串联容抗最大的全可控串补工程。文章简要介绍了该可控串补工程的系统研究、关键技术和系统调试结果。