一种高压直流输电保护与控制国产化硬件平台的功能研究与实现

为提升高压/特高压直流输电保护与控制设备的国产化水平,设计与研制了自主可控的国产化保护与控制硬件平台。该平台基于高压直流输电保护与控制硬件平台架构和应用功能,采用国产元器件与国产嵌入式实时操作系统(real-time operating system,RTOS),结合高速串行背板总线技术、高速时分复用通信技术(high-speed time division multiplexing communication,FTDM)与图形化编程等技术,具备高性能的采集测量、计算处理、控制输出与高速率通信连接能力。与国外企业采用的高压直流输电保护与控制硬件平台以及国产现有平台的性能指标进行了对比,并进一步介绍了平台级、装置级、系统级数字动模试验验证与工程应用情况。结果表明,所研制的国产化保护与控制硬件平台工作稳定可靠,可满足高压/特高压直流输电工程应用需求。

±800 kV特高压直流输电控制保护系统研究

±800kV特高压直流输电工程是世界上电压等级最高、输送容量最大的直流输电工程,其控制保护系统与常规直流输电工程相比,具有功能复杂、通讯量大、站控设备多等特点,使其在控制保护系统的设计和实现上面临更多挑战。文章介绍了±800kV特高压直流输电控制保护系统构成,提出了特高压直流保护配置原则及系统的控制保护功能,以保证特高压直流输电工程的安全、稳定运行。

多端柔性直流配电网继电保护控制技术研究

为了确保柔性直流配电网的稳定安全运行,针对多端柔性直流配电网继电保护控制技术展开分析。通过建立多端柔性直流配电网数学模型,按照配电系统结构将其整个划分成若干个控制区域,每个区域包含相应的换流器、直流变压器、直流线路,再采用故障录波器对直流线路故障进行快速定位和隔离控制,以此完成继电保护控制。实验结果表明,设计方法可以实现对配电网运行故障的快速辨识和控制,保障了多端柔性直流配电网的正常运行和供电服务稳定性。

基于ARM架构柔性直流控制保护系统的低链路延时优化设计

基于进阶精简指令集机器(ARM)架构多核处理器芯片设计了柔性直流控制保护系统新一代平台,提出适用于柔性直流输电的4层控制系统通用架构,给出新平台控制保护主机配置方案及功能配置原则。建立换流器高频阻抗简化模型,推导得到负阻尼频率与控制链路延时的数学关系。分析柔性直流控制系统的链路延时构成,提出一种链路复用的在线延时测试方法;基于多核架构与高速接口,研究控制系统的低延时优化方案。最后,在基于实际工程参数的实时仿真系统中,对ARM架构新平台开展了功能和性能测试,并验证了低延时优化方案的有效性。

级联多端特高压直流控制保护系统配置及策略

该文针对金上直流工程主回路拓扑结构与运行方式的特点,设计了送端分址级联多端特高压直流控制保护系统的配置方案;提出送端分站的高、低压换流器的电压平衡控制方案,根据送端两站间通信条件,切换采用附加电压平衡控制的触发角协调控制和串联两换流器一个定电压、另一个定电流的控制策略;基于送端分站级联拓扑,研究了其直流保护功能配置方案,并提出针对送端站1内的极区/换流器区故障或者送端两站之间直流线路永久故障的快速清除方法。基于控制保护工程样机的RTDS闭环仿真结果表明,该级联多端特高压直流控制保护系统可以满足实际工程应用的要求。

高压直流典型线路雷击故障的控制保护响应研究

随着糯扎渡和溪洛渡直流工程的陆续投运,南方电网"强直弱交"的格局越来越明显,直流线路故障特别是雷击引起的故障导致的直流系统闭锁严重影响着南方电网的安全稳定运行。选取南方电网所辖直流工程2013年发生的三次典型直流线路遭受雷击故障致直流闭锁的事件,剖析了电弧未熄灭、绝缘强度未恢复、连续遭受雷击等不同情况下的直流控制保护响应,得到线路故障重启逻辑中去游离时间和故障计数模块窗口时间设置的不足。提出了线路故障情况下避免直流不必要闭锁停运的建议。

提高特高压直流输电控制保护系统可靠性研究

为提高特高压直流输电控制保护系统的可靠性,从系统整体设计原则、直流控制分层、直流保护分区等方面提出了具体方案.着重说明了如何通过有效的对控制系统的分层及软件的合理分布降低相互之间的耦合,提高可靠性,以及如何通过对保护系统的分区来满足运行和维护的需求.最后说明了动模系统对于提高系统可靠性的必要性,并且通过在动模系统上的有效性验证说明了提出方案的正确性.

考虑直流控制系统影响的HVDC输电线路后备保护研究

在考虑直流控制系统影响的情况下,详细分析了HVDC输电线路区内、区外的故障特征以及直流控制系统的动作特性和控制状态。引入并分析了基于开关函数的交直流系统二次谐波计算等值模型。通过分析故障期间换流器触发角和直流侧二次谐波量的变化特征,提出了一种新的以换流器触发角为保护动作量,利用二次谐波分量闭锁的直流线路后备保护方案,给出了保护整定的理论计算方法。与直流线路纵联差动保护相比,该保护不因直流电流波动影响而被闭锁,保护动作时间较快;与微分欠压保护相比,具有更高的抗过渡电阻能力。通过PSCAD/EMTDC大量仿真计算,验证了该保护能可靠区分直流线路区内、区外故障,与直流线路纵联差动保护和微分欠压保护相比具有明显的优越性。

±800kV特高压直流换相失败的RTDS仿真及后续控制保护特性研究

分析了特高压直流输电系统交流单相故障、触发系统故障和阀短路引起的换相失败的机理和后续控制保护特性,在南方电网主网等值系统下采用基于实时数字仿真仪的直流控制保护数模仿真平台对上述3类诱因引发的换相失败进行了仿真,分析了不同诱因下换相失败控制特性及保护配合,并检验其动态性能间的差异。仿真分析表明,特高压直流输电换相失败在不同的故障诱因下有不同的控制保护特性。

特高压直流输电控制与保护技术的研究

随着特高压大电网和交直流并网的开展,直流输电技术逐渐被广泛应用在实际工程中。在直流输电系统和换流技术研究的基础上,结合云广±800kV特高压直流输电工程,系统地介绍了直流输电控制保护系统的分层冗余结构以及不同故障对应的保护措施,并提出了直流输电工程中存在的问题和解决方案。特高压直流输电控制保护系统的研究对特高压大电网和交直流并网的可靠、有效运行具有十分重大的意义。

交直流混合配电网控制保护技术研究与应用

交直流混合配电网系统复杂、电力电子设备众多。一方面,其灵活快速的控制能力为用户带来了智能、高效、高质量的供电服务;另一方面,其多时间尺度、低过电流耐受力的特性对配电系统的故障应对能力提出了更严苛的要求。为此,首先从保护、故障穿越以及谐振抑制3个方面开展交直流混合配电网暂态控制技术研究;其次从2种不同应用场景的混合配电网拓扑入手,研究交直流混合配电网系统控制架构、协调控制与能量管理技术;最后以2个典型的交直流混合配电网示范工程为例,介绍交直流混合配电网控制保护技术的应用,并结合实践效果对直流配用电系统未来研究的重点方向进行展望。

直流控制保护故障录波采集及远传研究与应用

分析了目前直流输电工程中,控制保护系统向远方调度中心传送直流控制保护系统产生的内部故障录波信息的现状和存在的问题,研究并提出了一种直流输电控制保护内部故障录波信息采集和远传技术的新方案。该方案开发一种适应于直流输电工程换流站的故障录波前置管理机,通过磁盘映射方式快速采集直流控制保护内部故障录波信息,经调度数据网采用IEC 61850标准与调度端故障录波主站直接互联,实现直流控制保护内部故障录波信息向主站端的及时推送,从而大幅度提高内部故障录波信息采集和远传的可靠性和快速性。该方案已在实际工程中获得应用。

复杂直流输电控制保护系统和ADPSS融合仿真技术研究

随着直流输电系统的规模、容量和对电网运行的影响与日剧增,直流输电系统复杂的控制保护特性越来越受到运行分析的关注。对复杂直流输电控制保护系统与ADPSS电磁暂态仿真平台的融合仿真技术进行研究,提出了静态链接和动态链接两种融合仿真方法;并研究了各种仿真方法下的直流控制保护系统的融合接口设计;最后建立了复杂直流控制保护系统与ADPSS融合仿真系统,该系统充分保留了直流输电系统控制保护特性,为研究各种故障下的直流输电的运行状态提供了强大的技术支撑。

基于MMC的多端柔性直流配电网控制与保护

为提高多端柔直配电网系统的稳定运行能力,本文首先对分割的城市中压配电网进行互联设计了多端柔性直流混合配电网,对主要换流设备选型进行实例设计;基于下垂控制策略并结合功率参考值平移的曲线特性,将考虑电压限值的直流电压斜率控制方法应用于多端柔直配网,并制定本文设计案例的换流器保护配置策略。在PSCAD/EMTDC中完成10 kV多端柔直配网应用案例的搭建,最后仿真验证直流电压斜率控制策略及保护配置方案的有效性。

电力系统安全自动控制与继电保护研究

电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,而安全自动控制与继电保护是保障电力系统安全稳定运行的关键技术。本文首先介绍了安全自动控制与继电保护的基本要求。接着详细探讨了安全自动控制原理和继电保护原理,包括它们的基本原理和常用技术。最后,重点分析了安全自动控制与继电保护在电网调度自动化、电力系统故障检测与处理以及设备保护等方面的应用。通过本研究的深入探讨,将有助于加强电力系统的安全性和可靠性,提高电力系统的运行效率,为电力行业的发展提供指导和参考。

除盐水电除盐模块直流系统及其控制保护

文章简单介绍了电除盐(EDI)模块工作原理,重点介绍了EDI直流电源的工作原理,举例说明了某产品的技术参数;并介绍了启动EDI系统和直流电源系统的启动步骤,阐述了直流保护系统的控制保护技术。

高压直流输电控制保护系统的冗余可靠性研究

依据可信计算系统的可靠性分析理论,结合直流输电工程应用情况,对高压直流输电控制和保护系统的冗余技术做了可靠性方面的研究。首先介绍了冗余技术的背景及在直流输电工程中对可靠性的要求,然后分析了主动冗余技术和被动冗余技术在直流输电控制和保护系统设计中的应用,最后对控制和保护装置的冗余配置原则做了阐述,并针对装置的冗余设计提供了一些实现参考,对工程应用和系统冗余设计具有重要意义。

大规模特高压直流输电系统中换流站配电保护策略研究

文章深入研究大规模特高压直流输电系统中换流站的配电保护策略。通过分析换流站的配电系统的特点和存在的问题,提出以智能保护装置为基础,结合模糊逻辑控制和人工神经网络技术的保护策略,实现对换流站配电系统的全面保护,并通过仿真实验验证保护策略的有效性和可靠性。

溪洛渡送电广东同塔双回直流输电工程控制保护策略研究

溪洛渡右岸送电广东直流输电工程采用同塔双回输电方式,双回±500kV直流系统在整流站和逆变站共用交流场和接地极系统。针对溪右直流输电工程的特点,在PSCAD/EMTDC仿真平台上利用自定义功能块搭建了双回直流系统较完善的控制保护仿真模型,对双回直流系统的极控制策略、同步协调控制策略、无功功率控制策略及直流线路保护策略进行了比较深入的研究。所提出的控制保护策略可对双回直流系统进行有效的运行控制和保护,研究成果对实际工程的实施具有重要意义。

高压直流断路器控制保护系统设计与开发

在电力系统中,高压直流断路器控制与保护是一种十分重要的装置,起着保护电气设备及人身安全的作用。在设计与研制过程中,必须综合考虑各种因素,如电气性能、机械性能、控制策略等。在设计开关高压直流断路器的控制与保护时,需要对其进行各种电气参数的选取,例如额定电压、额定电流、短路电流等。因此本文就高压直流断路器控制保护系统设计与开发展开探讨,以期促进相关行业的发展。