基于主动脉冲的MMC-HVDC单极接地故障测距

准确可靠的故障测距技术对模块化多电平柔性直流输电系统(MMC-HVDC)故障恢复至关重要。通过分析MMC子模块控制特性,提出基于子模块控制的MMC主动式脉冲产生原理,进而通过检测脉冲发出时间和反射脉冲到达监测点的时间,提出基于主动式脉冲的MMC-HVDC单极接地故障测距方法。针对脉冲到达时刻的精确检测问题,采用基于二分递推奇异值分解(SVD)的脉冲到达时刻检测方法;进一步利用主动式脉冲方法进行在线波速的测定,最后给出了MMC-HVDC主动式脉冲故障测距的流程。该主动式脉冲单端测距方法利用换流器子模块产生脉冲,不需要额外增加设备,并且不受过渡电阻影响,可多次进行测量,提高了故障检测的准确度和可靠性。仿真结果表明单端主动式脉冲测距方法能够对MMC-HVDC线路的单极接地故障进行准确定位,提高了单端测距的可靠性和准确度。

高压直流输电系统换流器技术综述

作为高压直流输电核心设备的换流器容量巨大、可控性强,对可靠性的要求很高。传统晶闸管换流器容量很大,但投资大、谐波严重。电压源换流器能弥补传统晶闸管换流器的部分缺点,其发展十分迅速。为了进一步推动换流器技术在高压直流输电系统中的改进研究和应用,针对传统晶闸管换流器、每极2组12脉动换流器、电容换相换流器以及电压源换流器等适合于高压直流输电的换流器,在详细介绍这些换流器的拓扑结构、基本工作原理、控制策略的基础上,对其技术特点和应用领域进行了评述。研究结果表明:长距离大容量高压直流输电仍然适合采用传统晶闸管换流器;电压源换流器在HVDC中有广泛的应用前景,是未来高压直流输电技术的重要发展方向。

提高短期频率稳定性的紧急需求响应分散协调控制方法

短期频率稳定问题是多(特)高压直流馈入受端电网面临的重大安全隐患,紧急需求响应(emergency demand response,EDR)为解决该问题提供了一种思路。针对此前集中式EDR控制依赖高速专网、实现成本高而分散式EDR控制精度低的问题,提出一种多EDR资源的分散协调控制方法,将分散决策与集中决策通过慢速通信互联起来,利用全网惯性中心频率变化率的一致性,解决了无高速专用信道条件下多EDR控制的协同优化问题。在典型受端电网仿真模型上应用该方法,验证了其在馈入直流双极闭锁等场景下提高系统短期频率稳定性的良好控制性能。

采用马蹄形锌环抑制直流瓷绝缘子铁帽电解腐蚀的可行性研究

针对近年来我国多条高压直流输电线路上瓷绝缘子出现的铁帽腐蚀现象，从电化学角度对马蹄形锌环抑制运行绝缘子铁帽电解腐蚀的有效性进行了理论分析，并通过模拟试验进行了验证。为获得热膨胀时锌环对瓷绝缘子的机电特性的影响，将安装了马蹄形锌环的绝缘子于80℃高温环境中放置50h再测量其机电特性。结果表明，在102.3kPa大气压强、5．4℃环境温度、50％相对湿度条件下，安装了马蹄形锌环的样品瓷绝缘子的绝缘电阻的吸收比〉1．8，外绝缘陡波冲击耐受电压峰值在398～434kV范围内，低于内绝缘陡波冲击耐受电压峰值范围（486～509kV），内、外绝缘均满足运行要求，且能够正确合理地配合。此外，马蹄形锌环能够有效抑制瓷绝缘子铁帽的电解腐蚀，且不会对绝缘子的机电特性和更换作业造成不利影响。

直流双极闭锁故障下送端系统暂态过电压计算方法

针对特高压直流输电系统闭锁引起的暂态过电压严重威胁系统安全运行的问题,推导建立了直流双极闭锁后换流母线暂态电压的解析表达式。在此基础上,建立了送端交流系统电力网络等值模型,推导出了直流双极闭锁后送端交流系统内任一关键节点暂态过电压的计算方法。为判断送端新能源节点面临高压穿越问题的严重程度、提前发现系统薄弱环节,提出用阻抗比来表征节点的暂态过电压程度。在直流双极闭锁后节点暂态电压压升值随着阻抗比增大而呈现线性升高的趋势。基于DIgSILENT仿真平台,搭建了CIGRE直流输电标准测试系统和吉泉±1100 kV高压直流送端系统,验证了送端系统暂态过电压计算方法及结论的正确性。

直流输电换流站无功功率控制功能设计

直流输电系统无功功率控制的目的是保证交直流系统的无功交换满足系统要求,同时减轻换流站谐波对交直流系统及主设备的危害。实际工程中无功控制主要通过对交流滤波器组等无功单元的投切实现。需要考虑的因素有,交直流系统无功交换的平衡、交流系统稳态电压的限制、基本滤波条件的保证和滤波性能的优化、无功单元投切的均衡性、投切过程对系统的扰动等。直流输电系统的无功控制是一种多目标、多边界条件的复杂控制功能。按照实际工程的要求,对直流输电无功控制功能和策略的设计进行了全面的分析和介绍。