柔性直流换流站异常监控数据实时预警研究

为了提高对异常数据的预警性能、维护柔性直流换流站的运行稳定性,提出了柔性直流换流站异常监控数据实时预警方法。首先,利用经验规则消除数据碰撞问题,根据数据信息哈希函数的异常值,准确检测出其中的异常数据。然后,利用小波变换对异常监控数据进行预处理,并从异常数据中提取关键变量信息。最后,根据监控过程中出现异常数据的概率,设定预警阈值,再利用预警函数构建实时预警模型。试验结果表明,应用该方法后,误报率被控制在20%以下,平均绝对误差被控制在0.12以下。相比于传统方法,该方法的预警结果更有效、准确率更高。

水汽液化回收装置在柔性直流换流站阀外冷水自动化控制研究

柔性直流换流站阀外冷水温度,直接影响换流站的电能转换效果,为此,该文提出水汽液化回收装置在柔性直流换流站阀外冷水自动化控制方法。主循环泵将换流阀内升温的冷却水传输至冷却塔的换热盘管内,采用喷淋泵将喷淋池内水体喷洒至换热盘管表面,利用水汽液化回收装置,回收蒸发形成的水汽,通过主循环泵将降温后的冷却水传输至换流阀内,形成阀外冷水自动化循环控制。实验证明,该方法可有效自动化控制换流阀进水温度,且超调量较小,可有效降低喷淋水量,节约水资源,同时能够有效控制主循环泵的自动切换。

特高压直流换流站智能运维系统研究

文章针对特高压直流换流站智能运维系统展开研究,重点关注数据分析、故障诊断以及系统设计等关键技术。通过数据采集与监测技术实现对换流站运行状态的实时监测,结合数据分析与故障诊断技术进行智能预测和故障诊断,利用智能预测与优化调度技术进行运行优化。在系统设计与实现方面,提出相应的系统架构设计、数据处理与算法优化以及系统集成方法,为特高压直流换流站的智能化运维提供可靠的技术支持和理论参考。

直流换流站继电保护系统方案及相关专业设计

直流换流站继电保护系统作为运行控制“大脑”之一,继电保护装置精准动作将故障清除,可以有效的保护电力系统运行安全,实现故障的快速隔离。本文以青州±800kV直流换流站为例,通过对不同电压等级线路保护、断路器保护、母线保护、故障录波器系统、故障测距系统、继电保护及故障信息管理子站、最后断路器跳闸装置以及配套的通信、自动化、直流电源、TA、TV等方面分解,详细介绍了直流换流站继电保护系统的组成及设计要点,系统地分享直流系统继电保护设计经验,为后续其他场站设计提供一定的帮助。

海上风电直流换流站冷却系统技术研究

海上平台换流阀是海上直流输电工程的核心设备,冷却装置是其重要的辅助设备,对换流阀正常运行起着关键作用。本研究工作提出三循环冷却系统,即淡水循环冷却回路、隔离去离子水循环冷却回路和海水直排冷却回路,通过各种换热设备的优化组合,可提高过程的可靠性、紧凑性和适用性。研究了三循环系统耦合机制,并运用过程建模和计算,实现海上平台换流阀冷却系统优化。该工作为海上直流输电工程的运行提供理论和实践依据,促进我国海上风电工程的高速发展。

适用于对称故障仿真的特高压柔性直流换流站动态相量建模

随着多项特高压柔性直流工程投运,建立高效而准确的模型用以研究特高压柔性直流换流站运行特性很有必要。为此提出了基于模块化多电平换流器的特高压柔性直流换流站的动态相量解析模型,该模型能准确描述稳态及发生对称故障时特高压柔性直流换流站的动态特性。首先通过研究高低端换流器交直流侧的相互作用关系,重新建立了多换流器与交直流系统的接口模型。然后结合考虑内部谐波特性的换流器模型,建立了特高压柔性直流换流站的动态相量解析模型。通过对已建立动态相量模型中交流侧状态空间方程的修正,进一步扩展了其在交流系统发生对称故障下的适用性。最后基于PSCAD/EMTDC中的电磁暂态仿真模型,验证了所建模型在稳态和故障下的正确性和高效性。

背靠背直流换流站晶闸管换流阀的选择

介绍了一种背靠背常规直流换流站的接线方式,重点分析了换流站核心设备换流阀的选取方法。通过调研分析和技术方案比较,从晶闸管换流阀的组部件组成、投资占比、损耗等方面,对比了6英寸/5000 A晶闸管换流阀和5英寸/3125 A晶闸管换流阀的技术差异。从空气净距选择、阀厅尺寸选取、换流区布置方案及造价投资等方面进行方案比较。最终确定采用6英寸/5000 A晶闸管换流阀的技术方案,在布置方案、造价投资、运行损耗等方面均更具优势。

特高压直流换流站一次设备运行分析及故障预防

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,增强电力系统的稳定性和可靠性。

基于优化Apriori算法的直流换流站运维事件分析方法

针对直流换流站事件数据量庞大,传统方法在分析事件时效率较低的问题,本文通过使用优化的Apriori算法对直流换流站事件进行分析,得到事件分析结果。通过使用优化Apriori算法减少在生成频繁项集时需要花费的时间,优化扫描事件数据库的过程,提高关联性分析的效率。最后通过仿真分析,证明了此优化方法可用于换流站事件分析,并提高运维效率。

特高压直流换流站换流阀光回路性能测量装置的设计

阐述一种直流换流站换流阀光回路性能测量装置的特点,设计电-光转换模块与光-电转换模块、信息处理存储采集模块与触屏控制显示模块。探讨光回路性能测量的模拟实验,实现光信号的信息快速显示与判断。研究表明,光回路性能测量装置各模块工作正常,可以实现光脉冲信号的信息测量与波形显示,从而为特高压直流换流站换流阀光回路的性能测量提供了一套有效、性能可靠的装置。

特高压柔性直流换流站运行策略研究

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MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果验证了控制策略的有效性。

应用于高压直流换流站的混合型有源滤波器工程设计方案的研究

目前,几乎所有的LCC直流换流站滤波器均采用无源型式,但存在谐振风险、调谐点偏移等技术固有问题;有源滤波器具有快速动态补偿无功及谐波电流的能力,但极少应用于高压直流输电系统。本文针对混合型有源滤波器应用于高压直流换流站的工程实施方案,从电气主接线、设备选型等方面展开了介绍,并提出了技术经济性较优的布置方案。

±1100kV特高压直流换流站避雷器配置方案

±1100kV特高压直流换流站是电力系统的重要组成部分,用于实现不同电网之间的直流输电,并具有极高的电压和功率等级。然而,由于其工作环境的特殊性,如遭受雷击和过电压的风险较高,一旦发生相关事故,可能导致大面积停电和灾难性后果。为了确保±1100kV特高压直流换流站的可靠运行和防护安全,针对其遭受雷击损害事故的问题,进行避雷器配置方案的研究显得极为重要和紧迫。文章旨在对±1100kV特高压直流输电工程枢纽的雷击损坏事故进行防范措施研究。通过给出换流站直流侧雷电侵入波过电压的计算方法,并利用电磁暂态计算程序进行仿真计算,研究了在典型工作方式下换流站直流装置的雷电侵入波过电压。同时,还制定了换流站直流侧避雷器的设置方法,并校核了设备的雷电冲击及绝缘水平。研究结果对保障±1100kV特高压直流输电工程的防雷安全具有重要意义,可为后续工程开展提供参照。

高压直流换流站技术现状与发展

在介绍高压直流换流站技术现状基础上,从电力电子器件、有源滤波器、光电流传感器、控制和保护系统、接线方式等几方面,探讨换流站技术的发展趋势。

特高压直流换流站分压器预试方法研究

为保持特高压直流分压器良好状态,以便发现问题及时处理,每年定期需要对其进行预防性试验。目前试验方法拆、接引线需要耗费大量人力、物力,既延长了停电时间,又因经常拆接引线可能造成设备及人员安全问题。结合特高压站安装在极线、中性线上的直流分压器自身结构特点,提出了不拆线测量高低压臂电容、分压比的试验方法,并在某变电站预防试验时运用该方法进行了实际测试。试验结果与历年试验数据对比表明,所提出的方法能在保证测试有效性的前提下,显著减少现场试验工作量。

高压直流换流站阀厅穿墙套管封堵材料的涡流损耗和屏蔽效能分析

基于麦克斯韦方程,推导获得了高压直流换流站阀厅穿墙套管封堵材料的涡流分布的解析解,并对影响封堵材料涡流损耗和屏蔽效能的有关因素,如谐波频率、材料厚度等进行了分析。结合500 kV直流换流站阀厅穿墙套管封堵材料的具体几何尺寸,对材料参数、工频和各次谐波电流等因素,分析了材料厚度与集肤深度、温升之间的关系。结果可为高压换流站阀厅穿墙套管封堵材料的开发和工程设计提供参考。

高压直流换流站电缆屏蔽及封堵措施

为避免高压直流换流站内错综复杂的电磁环境会对控制保护设备稳定运行造成影响而导致保护装置误动作,提出了采用新型材料应用于高压直流换流站的电缆屏蔽及电缆防火封堵设计。新型电缆屏蔽材料能阻止不必要的电磁场(如无线电波)通过电缆穿隔,使电缆屏蔽层内电磁携带的电磁能接地,有效屏蔽电磁场,转移电磁波;新型防火封堵材料,封堵性能良好,便于施工。新型电缆屏蔽及防火封堵材料通过工程实际应用,体现出良好的屏蔽及封堵性能,可更大程度保证设备安全、可靠、稳定运行。

基于电压应力分析的柔性直流换流站故障限流阻抗参数优化

故障限流器(FCL)能在柔性直流电网短路故障识别后快速投入限流,以降低对直流断路器(DCCB)的要求。首先,通过分析FCL的工作原理,获取故障下含FCL的柔性直流换流站等效电路;计算不同阻抗类型的FCL故障电流和电压应力,分析其随故障限流阻抗参数变化的特征,提出理想限流阻抗并分析其特征。然后,提出以DCCB分断电流和FCL成本为优化目标的限流阻抗参数优化方法。在PSCAD/EMTDC中进行仿真对比,验证了电压应力计算和优化模型的正确性。

特高压直流换流站支柱绝缘子设计

特高压直流换流站的外绝缘设计是特高压直流输电工程的关键技术之一,直接影响工程的安全可靠运行,文章主要讨论特高压换流站支柱绝缘子的选型和设计。首先统计了我国±500 kV换流站外绝缘的运行情况,总结了±500 kV换流站加强外绝缘和防污闪的主要措施,并分析了室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber,RTV)和长效室温硫化硅橡胶涂料的性能特点。然后根据积污站测试结果对特高压换流站站址的污秽水平进行了预测,根据预测的污秽水平和实验室污耐压试验结果推导出其所需的爬电比距。最后,分析了不同型式支柱绝缘子的经济技术特点,以及国内外厂家的制造能力,推荐瓷涂RTV方案作为特高压直流换流站外绝缘的首选方案,并对瓷涂RTV绝缘子使用过程中的相关问题进行了探讨。

应用伽辽金边界元法的直流换流站屏蔽罩表面场强计算

直流换流站阀塔的三维电场计算对阀塔屏蔽罩设计与表面场强控制具有重要的指导作用;但由于阀塔屏蔽罩体积庞大、结构复杂,其几何建模与数值仿真都存在相当的难度。为节省计算资源,首先应用ANSYS参数化设计语言(APDL)建立阀塔的整体剖分模型,然后采用伽辽金曲面间接边界元法对屏蔽罩表面场强进行分析,计算阀塔屏蔽罩表面的三维电场分布。计算结果表明:在当前设计方案下,屏蔽罩表面最大场强为20.2 kV/cm,以30 kV/cm作为起晕场强判据,屏蔽罩无起晕现象。该数据为换流站阀塔屏蔽罩的设计规划提供了参考依据。