±500 kV直流输电工程同杆并架技术的综合研究

同杆并架输电技术用于长距离高压直流输电工程在国内外尚无先例,在葛南直流综合改造工程中,如应用同杆并架技术将原葛南1回1200 MW直流系统改造成2回3 000 MW直流系统,其输电能力将达到现有直流输电系统的5倍,但也会遇到各种新的技术问题。从直流线路杆塔参数的选择、雷电特性、电磁环境及同杆并架直流系统间的相互影响、可靠性等方面对该方案进行了深入的分析。分析结果已被应用于研究葛南直流增容工程的可行性。

特高压直流输电工程控制保护系统的初步方案

结合特高压直流输电工程的主回路接线特点,分析了特高压直流控制保护系统与常规直流的不同之处以及特殊要求,并对控制保护系统的整体结构、控制策略、分层及冗余、控制功能的分配及保护配置等进行了全面分析和研究,提出了可能的特高压直流控制保护系统的整体方案。

±800kV直流干式平波电抗器的技术规范

干式平波电抗器相比油浸式平波电抗器具有对地绝缘简单、绝缘子承担对地电压、无油设计、无铁心和对地电容小等优点,特高压直流输电工程推荐选用干式平波电抗器。但干式平波电抗器运行经验较少,开发制造难度较大,所以研究其技术规范具有重要的作用。为此,详细分析了干式平波电抗器的特点,提出了其额定电感、额定电流值、绝缘水平、爬电比距、温升、型式试验、例行试验和需要特殊考虑的问题,对特高压干式平波电抗器的研制、生产、试验和运行具有重要的指导作用。

±800kV特高压直流输电工程交流滤波器优化设计

高压直流输电的换流器向交流电网注入大量谐波,因此必须在换流站装设交流滤波器对这些谐波加以抑制,为此改进了交流滤波器的传统设计方法,提出了以寿命周期成本最小为目标,同时满足多项谐波限制标准等约束条件的交流滤波器参数优化设计方法。利用该优化设计方法,针对我国在建的±800kV向家坝—上海特高压直流试验示范工程,建立了由双调谐高通型滤波器、三调谐高通型滤波器以及并联电容器构成的交流滤波系统优化数学模型,并利用遗传算法分别计算产生了整流站和逆变站交流滤波器的5种优化方案。通过进一步优化对比,从中选出了交流滤波器的最优方案,给出了最优滤波器的参数计算结果。采用的优化设计方法为高压直流输电工程交流滤波器的设计提供了一种新的设计思路。

葛—南直流输电工程无功及电压控制的研究

为解决葛南线运行中存在调压范围不足,无功补偿不够的问题,通过对两种控制方式下交、直流系统无功交换量的数值和换流变分接头动作频度及α变化幅度等技术指标的计算,分析比较了上述两种无功及电压控制方式各自的特点,指出了葛—南直流输电工程的缺陷,提出了无功控制及交流电压控制的具体改进建议。

葛南同杆并架直流工程可靠性研究

目前国内尚无同杆并架双回直流的工程,为了研究同杆并架双回直流对单回直流可靠性的影响程度,利用马尔可夫原理理论分析了同杆并架直流输电系统的可靠性,通过系统各状态之间的转移关系进行了理论计算,并利用riskspectrum软件通过建模来计算3种重要的可靠性指标。结果表明,两回直流采用同杆并架的型式对单回直流输电的可靠性指标的影响很小,故采用同杆并架输送两回直流既可提高输送容量,又不影响单回直流输电系统的可靠性。

特高压直流工程无功平衡和补偿策略

换流站无功补偿是特高压直流输电系统设计的重要组成部分,而特高压换流站和交流系统无功平衡与补偿策略对计算特高压换流站无功平衡和无功补偿总容量非常重要,因此根据特高压换流站无功消耗的特点,结合送端金沙江区域交流系统的不同运行方式,采用BPA3.0程序计算后得出送端金沙江区域交流系统无功提供总能力为2 400 MVA,无功吸收总能力为200 MVA;3个换流站无功补偿推荐采用独立平衡策略;无功大组容量限值为1 000 MVA。主要研究结论已用于特高压直流输电系统的成套设计工作。

特高压直流绝缘子的污秽测量技术

为了准确确定特高压直流污秽数据,提出了在工程现场建造特高压直流自然积污试验站的方案。在分析比较国内外测量直流污秽的各种方法后提出在积污试验站悬挂特制交直流绝缘子对比试验测试盐密和灰密的新方法并设计了相应的试验方案,同时还根据试验站的实际运行情况,设计了对试验绝缘子上污秽进行试验分析的各种方法,以获取所需的试验数据并对试验方案进行修正。还探索了特高压直流下测定交直流比的方法。

浅析±800kV特高压直流输电工程换流变压器的故障与处理

介绍了一台换流变压器进行网侧雷电冲击试验过程中出现波形异常的情况,通过后续的诊断试验和油色谱分析,确定了产品的故障原因,并提出了对后续产品的改进措施。

柔性直流输电工程高压直流断路器耗能支路MOV可靠性提升管控

直流断路器作为构建柔性直流输电系统的关键核心装备,能够关合、承载和开断柔性直流输电系统中的稳态直流电流,同时在规定的时间内关合、承载和开断柔性直流输电系统中的故障直流电流。金属氧化物压敏电阻(Metal Oxide Varistors,简称MOV)作为直流断路器中过电压保护和能量耗散的主要装置,其性能的提升对直流断路器可靠稳定运行起着至关重要的作用。

±800kV特高压直流输电工程换流变压器阀外施试验故障分析

本文介绍了±800 kV陕武工程1台换流变压器进行阀侧外施交流电压试验异常的情况,并通过后续的诊断试验和油色谱分析,查找出产品内部放电部位,确定了返修方案及工艺改进措施,以期提升后续在制产品质量,对后续工程起到一定的参考作用。

超高压直流工程开放式查询系统的设计与实现

企业级综合管理系统的应用,可以有效提高工程设计和管理的效率。在分析直流公司管理需求和设计特点的基础上,介绍了系统查询和维护模块的实现方法,讨论了利用结构化查询语言实现数据库表扩展和属性修改的过程,分析了通过设备表主、外键设定实现库表相互间链接关系的途径,以及利用数据管道完成异构数据库之间转换的方法。使得系统数据库具有开放性和扩展性,支持在线和离线查询,实际使用后达到了预期目标。

护航大国重器研制 助力输电技术升级——记2021年优秀设备工程监理人员魏争同志

直流输电输送具有容量大、距离远、损耗低等技术优势,是新型电力系统构建和实现新能源消纳的重要技术手段。设备是直流输电工程的核心,我国直流输电核心设备经历了从早期故障率较高,到可靠性达到国际同类设备水平,再到逐步向技术无人区探索的波澜壮阔的发展历程。而直流输电设备技术水平和可靠性的不断提升发展,与设备监理工作密不可分。

特高压直流输电系统的控制特性

对于由基于30°等距脉冲触发换流器组成的特高压直流工程,需对其每极的2个12脉动换流器实施单独控制。该控制方式下易引起2个换流器的不平衡运行。在深入剖析特高压直流工程不平衡运行原因的基础上,提出基于电压调节和直流电流测量误差补偿相结合的控制策略,试验结果表明该控制策略可得到符合工程要求的稳态、暂态和动态结果。还从直流工程实践的观点,对特高压直流工程控制系统的一些重点问题,如控制系统的结构分层等进行了探讨。

高压直流输电系统直流滤波器的设计

直流滤波器是抑制高压直流输电(HVDC)直流侧谐波的最有效、最典型且应用最广泛的设施,其设计的优劣既牵涉到HVDC系统的运行性能和安全稳定性,又关系到整个系统总投资的高低。为深入研究直流滤波器的设计,首先总结了现有HVDC工程直流滤波器的配置现状,在分析直流滤波器电路结构和阻抗-频率特性的基础上,忽略电阻的影响,根据调谐点滤波器阻抗Z=0,推导了双调谐滤波器和三调谐滤波器设计的精确公式,提出了详细的参数设计方法,而公式有多组解,选取最大的串联谐振频率rω1那一组解,此时滤波器阻抗-频率特性在谐振点附近的曲线比较平坦,滤波效果最好。然后以HVDC实际工程直流滤波器参数进行验证,结果表明所提出的公式完全正确,可为直流滤波器的参数设计提供工程指导。最后以满足等效干扰电流为基本要求,对某HVDC工程的直流滤波器进行了实例设计。

±800kV特高压直流输电系统主回路参数研究

为制定直流系统的控制策略并提供基本的稳态控制参数,以向家坝—上海±800kV特高压直流输电工程为依托,根据直流输电的基本理论并结合特高压直流系统的特点研究了主回路参数,提出了特高压直流系统的基本控制策略,以及2组12脉动换流器串联(400kV+400kV)构成±800kV特高压的全新换流站接线方案和灵活的运行接线方式。在主回路参数研究和设计中分析了影响主回路参数设计的关键因素,给出了特高压换流站主设备的参数,为特高压直流技术研究提供了基础数据。

±800kV直流输电系统的可靠性及其提高措施

±800kV特高压直流输电系统是世界上电压等级最高的直流输电系统,承担着大容量、远距离输电和联网的任务,因此特高压直流输电系统的可靠性是系统安全运行的重要指标,通过对国内外已有常规直流输电系统可靠性数据的收集、整理,分析了特高压直流输电系统的可靠性,同时基于马尔可夫原理建立特高压直流系统的可靠性模型,通过软件进行分析计算,提出了±800kV直流输电系统的可靠性设计指标,并提出了一些改进措施以提高特高压直流输电系统的可靠性。

高压直流输电直流滤波系统综合优化设计

换流站直流滤波装置的设计关系到高压直流输电系统的安全与经济性。该文将同样具有滤波作用的平波电抗器、直流滤波器和中性点电容器作为一个整体,对这个直流滤波系统实施综合优化设计。提出了以直流滤波系统总投资费用最小和年运行费用最低为目标、等效干扰电流满足直流工程限值要求为约束条件的多目标优化设计方法,建立了相应的综合优化数学模型。仿真计算产生两组优化设计方案。经与三峡–常州直流输电工程直流滤波系统的对比分析,表明两组优化设计方案均具有更好的经济性和滤波效果,进而验证了所建优化数学模型的正确性。

±800kV特高压直流换流站绝缘配合

为合理确定±800kV特高压换流站设备绝缘水平,分析了换流站避雷器保护配置方案、绝缘配合的原则、绝缘裕度(包括换流变套管绝缘裕度的取舍)等关键问题,建议晶闸管阀、雷电冲击和操作冲击的绝缘裕度降低到10%,而特高压直流换流站直流侧油浸式设备不再采用SIWL/LIWL的比系数(0.83)和靠至高一级的标准绝缘水平等级;对于换流变内绝缘与套管绝缘间的裕度,建议直流800 kV换流变套管的直流耐受试验和极性翻转试验(都带局部放电测量)的试验水平取绕组相应耐受电压水平的1.15倍,而雷电和操作冲击试验电压水平由按比绕组绝缘水平提高10%降低到提高5%执行;最后初步探讨了避雷器的参数与特性、设备的保护水平。

特高压直流输电直流侧高频干扰及滤波器型式

为解决特高压直流输电系统在直流线路和接地极线路上产生大量的高频谐波,以特高压直流输电系统每极2组12脉动换流器串联的换流器为例,深入分析了特高压直流输电换流站产生电力线载波干扰和无线电干扰的机理;探讨了换流站直流侧高频谐波的规范要求,针对直流极线和接地极线上PLC/RI滤波器的多种组合方式,采用谐波分析软件HAP计算了直流极线端部和接地极线端部的总PLC及总RI干扰水平;提出了抑制特高压直流输电直流侧高频干扰的滤波器配置方案。