昆柳龙特高压混合多端直流阀控触发异常分析及优化措施

昆柳龙特高压混合多端直流工程是世界首个特高压混合多端直流工程,较传统两端直流运行方式更加灵活,但也增加了控制保护策略的复杂性。自投运以来多次发生运行异常,其“首台套”控制保护系统和设备的可靠性有待进一步提升。详细分析了昆柳龙直流“6·9”阀控触发异常事件,全面梳理控制保护功能配置和直流响应情况,提出了增加阀组触发异常检测保护功能并实施应用,该策略能准确迅速检测出阀控脉冲丢失或脉冲延时故障,完善了直流控制保护系统对阀组触发异常工况的风险识别和抵御能力,有效提升昆柳龙特高压多端混合直流工程运行的可靠性和稳定性,研究成果可为后续特高压混合多端直流工程控制保护系统的功能设计提供借鉴和指导。

柔直换流阀功率模块热阻抗综合分析方法

随着柔性直流输电技术在我国输电领域的广泛应用,以半导体功率器件实现转换、控制、传输的功率模块可靠性愈加得到重视。热失效故障是功率模块常见的故障原因之一。为了准确分析功率模块的热可靠性,保证功率模块安全可靠运行,提出了功率模块热阻抗综合分析方法,该方法基于传统Foster、Cauer热阻抗模型,将热阻抗参数转换为场域参数,利用建模软件建立半导体功率器件的热阻抗等效有限元仿真模型,对半桥功率模块进行瞬态热场仿真计算。搭建了温度循环试验平台,将器件散热器测温点温度实测值与仿真值进行对比验证。结果表明,实测值与仿真值在散热器不通水的0~50 s内误差率<±5%,满足精度要求。该功率模块热阻抗综合分析方法具有一定的正确性和可行性,可适用于同类型功率模块秒及秒级以上时间尺度的热仿真研究。

基于深度学习的变电站轨道自动巡检机器人研究

巡检机器人提供了海量的设备实时运行图像及声音数据,而常规数据处理方式通常受限于固定的数学处理工具,难以准确去除图像噪声、识别出设备异常声音,因此不能获得有效、可靠的设备运行数据。针对此问题,采用深度学习对运行设备的实时图像及声音信息进行数据分类等预处理并获得典型训练集。在此基础上,进行大量训练并获得训练模型,将训练出的模型应用于实时图像及声音,从而提取出有效的设备运行数据。Matlab仿真结果表明,深度学习能更优地提取数据特征,较好地去除图像噪声并精确识别设备的异常声音,解决了传统机器学习缺乏训练数据、泛化能力不足的问题。

MMC-HVDC的新型交流故障穿越策略

通常柔性直流输电(MMC-HVDC)系统在满功率调制下,开关管的过流裕度较小,容易在整流站交流故障恢复时刻发生桥臂过流现象。深入分析了柔直系统中的环流特性,推导出环流幅值和相位关系,以及环流对桥臂电流中有功和无功分量电流的影响。指出MMC固有的环流可减小桥臂有功电流的峰值,并基于此提出了在交流故障期间不使能环流抑制的新型交流故障穿越策略。新策略增加了交流故障穿越的成功率,简单可靠,易于实现,最后通过实时数字仿真(RTDS)试验平台验证所提策略的正确性。

柔性直流输电系统启动回路中启动电阻的研究

模块化多电平变流器(MMC)在柔性高压直流输系统在启动时由交流系统通过换流器中的二极管向直流侧电容进行充电可能会产生较大的冲击电流及冲击电压。因此,在柔性直流输电系统的启动回路的旁路隔离开关上并联一个启动电阻,这个电阻可以降低电容的充电电流,减小柔性直流系统上电时对交流系统造成的扰动和对换流器阀上二极管的应力。通过对鲁西背靠背换流站的工程及仿真计算与影响因素分析,确定启动电阻选型。

MMC与LCC换流变分接头控制策略的比较分析

结合鲁西换流站实际情况,介绍了柔性直流(MMC)和常规直流(LCC)换流变分接头的控制原理和控制策略,并对这两种分接头控制策略的优缺点进行了比较,为今后新建柔性直流和常规直流并联运行的背靠背工程提供参考。

模块化多电平换流器功率模块故障鲁棒检测

介绍了一种模块化多电平换流器功率模块的故障鲁棒检测方法。针对功率模块模型的不确定性,建立了故障检测的自适应阈值区间。分析了功率模块动态特性的等张性,利用顶点算法构造了不同不确定因素的响应轨迹区间,用所有不确定因素的响应轨迹曲线的上下外包络线形成故障检测的自适应阈值区间。该方法对所考虑的不确定因素具有鲁棒性,而对故障保持了敏感性,能有效降低故障检测的误报率和漏报率。仿真实验验证了该方法的有效性。

室内电力巡检机器人的设计与实现

设计一种室内电力巡检机器人来代替巡检人员的巡检工作非常必要,基于电力巡检机器人的研究现状,设计一种室内电力巡检机器人。

MMC-HVDC系统的充电启动方案和现场试验

基于模块化多电平电压源型换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统的充电启动过程受到交流电网运行状态的影响。针对此问题,以两端系统为例,对MMC-HVDC系统结构和MMC功率模块充电控制原理进行分析,指出MMC-HVDC系统具有两种充电启动方案以及需要分阶段进行充电控制的原因。在此基础上,提出适用于有源或无源电网下的MMC-HVDC系统充电启动方案,通过控制功率模块绝缘栅双极型晶闸管的触发脉冲和利用有源侧换流器为无源侧充电等方法,实现MMC-HVDC系统的启动和无源电网的黑启动。现场试验结果验证了该方案的有效性。

一起站用交流电源窜入直流回路导致断路器误动事件分析

针对某换流站在工程安装调试阶段发生的一起站用交流电源窜入直流回路导致500 k V断路器误动事件,根据保护动作原理,结合现实实际情况,分析事件的各种诱因,并对工程在安装调试期间如何防止类似事件的发生提出了建议。

南方电网异步联网工程设计

介绍了南方电网异步联网工程鲁西背靠背换流站的电气交流场主接线、阀厅、交流滤波器及站用电系统等方面的设计原则和特点。

柔性直流联接变阀侧断路器功能定位及必要性分析

为了确保换流阀安全可靠运行,云南异步联网工程柔性直流单元首次在联接变阀侧设计了交流断路器,当系统发生短路故障且联接变交流进线断路器拒动时,可以通过该断路器切除短路故障。仿真结果表明,联接变阀侧断路器在发生直流极间短路故障且交流进线断路器拒动的极端情况下能快速切断故障电流,流过桥臂的短路电流的热效应累计值在设备耐受范围内,可保证子模块安全运行。

柔直换流阀损耗解析计算及其误差分析

模块化多电平换流器(MMC)柔直换流阀损耗是系统重要的性能及经济评价指标,也是换流阀功率器件选型、结温评估、冷却系统设计的直接依据。换流阀损耗主要为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、二极管等功率器件的导通损耗和开关损耗,占比达到90%以上。目前已有大量关于柔直换流阀损耗计算及优化方法研究成果。本文在现有解析计算法的基础上,进一步精确推导得到涵盖系统工况及器件特性的损耗计算通用表达式。提取了与损耗关联的影响因子及其权重,为损耗优化提供了依据。考虑到实际工程换流阀为电平逼近调制策略,分析解析计算法的误差来源,提出计算精度更高的基于工程运行现场数据录波的损耗计算方法。

鲁西换流站柔性直流阀厅红外在线监测系统监测布局

为了实现更全面、准确、自动化地监测到阀厅阀塔的温度,鲁西换流站柔性直流阀厅采用了红外在线监测系统,通过监测系统红外机实现自动监测阀厅内设备温度。在介绍鲁西换流站柔性直流阀厅红外监测系统基本概况的基础上,结合鲁西换流站柔性直流阀厅的结构特点,重点分析红外机的布置和监测方式,并根据监测缺陷提出相应的改进措施。

鲁西换流站交流滤波器分裂母线逻辑缺陷分析及改进

针对鲁西背靠背换流站的一起交流滤波器分裂母线保护动作闭锁直流系统的事件,分析了交流滤波器分裂母线保护逻辑条件及动作出口方式。考虑到切除小组交流滤波器的时间配合,对逻辑出口方式进行了优化;针对大组交流滤波器与交流线路同串的接线方式,综合考虑交流滤波器分裂母线逻辑与交流线路单相故障重合闸的配合,对位置判断逻辑进行了优化分析。

一起常规直流阀塔漏水监测故障深度分析

阀冷系统是高压直流输电工程中最重要的辅助系统,目前换流阀采用水冷方式,阀冷系统的正常运行是保证换流阀可靠运行的必要条件,一旦出现阀塔内冷水管道漏水,将对整个直流系统的稳定运行造成极大的威胁,极有可能烧坏阀塔设备。现通过一起常规直流阀塔漏水告警故障处理,对阀塔漏水检测原理进行了深层次的分析,提出了阀塔漏水告警的处理建议,有利于保障直流设备的安全稳定运行。