高压直流输电工程共用接地极运行风险及防范措施工程应用

随着能源需求不断增长和电力系统的发展,高压直流输电成为重要的能源输送方式,共用接地极在这个过程中起着关键纽带作用。讨论高压直流输电工程中的共用接地极运行问题,分析潜在风险并提出防范措施。同时,通过实例验证这些措施的应用能够促进电力系统的稳定运行与安全发展。

共用接地极对云广与贵广Ⅱ回直流系统的影响

为节省占地面积和工程造价,利用南方电网技术研究中心现有的两系统PSCAD/EMTDC模型建模分析了共用接地极对直流输电系统运行的影响。根据直流系统中性点电压抬升分析共用接地极对直流系统稳态运行的影响;对比计算两系统共用接地极和单独接地极工况,分析了共用接地极对直流系统过电压、控制以及保护系统等各方面的影响;还分析了直流系统单极大地回路运行时,共用接地极上的入地直流对换流站变压器中性点电流的影响。

云广与贵广Ⅱ回直流输电系统共用接地极设计

为了不对系统运行产生太大影响并节省工程用地和建造费用,云广特高压直流输电工程和贵广Ⅱ回高压直流输电工程广东侧考虑采用共用接地极模式建造。根据系统运行条件、使用寿命以及人身安全的要求确定了建设共用接地极的参数,对该参数采用了矩量法和边界元法相结合的接地计算数值方法,并针对大罗州和李屋两个极址分别设计了一套共用接地极方案。这两套设计方案既能满足系统要求又能符合国家标准,不会对人身安全产生影响,可供建设共用接地极使用。

±800kV特高压直流输电工程共用接地极的可靠性评价

根据向家坝-上海±800 kV特高压直流输电系统采用双换流器串联的主回路结构特点,以及国内已投运的远距离直流输电系统的可靠性、可用率统计数据,建立了向家坝-上海±800 kV直流系统可靠性评价模型,对每极双换流器串联的直流系统的可靠性进行了计算,提出了±800 kV直流系统可靠性指标。利用该模型,对2个直流系统同时发生同极性单极故障的故障率进行了计算,评估了向家坝-上海±800 kV特高压直流输电工程共用接地极的可靠性和影响。

特高压共用接地极热参数分析

基于有限差分法原理,建立了一套可对直流接地极周围温度场参数进行时域分析的数值算法。该方法避免了现有接地极温升计算公式将接地极体视为等温体的缺点,可对接地极体温度分布进行计算。将该方法应用于我国云广和贵广II回直流输电系统共用接地极设计中,对接地极热参数进行分析,针对共用接地极3个备选极址的不同土壤参数特征,分别计算系统持续单极大地回线运行状态下的入地电流对接地极温升的影响。计算结果显示,合理设置接地极参数可将其温升控制在标准限值以内。

检修的共用接地极线路分流电流实测分析

共用接地极在土地占用、建设投资等方面具有很好的经济性和使用价值。但共用接地极在检修和运行过程中可能会存在一些问题,特别是在接地极线路检修时,运行直流系统可能会出现不平衡运行或单极大地回线运行方式;检修接地极线路会有电流流过,对检修人员的安全造成威胁。为充分掌握检修的接地极线路电流分流水平,对3个共用接地极的6个换流站的接地极线路分别进行试验测量。通过统计比较的方法对测量数据进行分析,得到了接地极线路和换流变中性点的分流百分比以及分流电流的变化趋势;同时分析得出影响检修接地极线路分流电流的因素主要包括:挂接的检修接地的位置、接地极电阻、入地电流水平等。依据实测数据计算分析得到的结果,为共用接地极的直流系统检修时的运行方式安排提供了工程数据参考,对保障检修人员的安全具有重要意义。

高压直流输电共用接地极技术研究

为分析共用接地极后两直流系统受端换流站中性母线电位升的变化情况,进而研究共用接地极对直流系统稳态运行的影响,首先讨论了直流输电系统共用接地极的型式和共用接地极的特点,建立了两回直流系统共用接地极的数学模型,并结合云广特高压直流输电与贵广II回直流输电系统参数,研究分析不同运行方式下该两回直流输电系统共用接地极对直流系统运行影响大小,以及与独立接地极相比共用接地极不同运行方式对环境的影响大小,最后对共用接地极对环境的影响以及公用接地极对直流系统运行的影响方面的问题提出了解决措施。

多端MMC-HVDC系统共用接地点的研究

在一个多端MMC-HVDC系统中,只要有部分换流站有接地装置,其他换流站的电压就可以通过直流线路来确定。为了减少多端MMC-HVDC系统接地装置的数目,进而降低对多端MMC-HVDC系统的规划、设计、运行以及成本的要求,对其共用接地点方案进行了的研究。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建了5端MMCHVDC系统平台,通过选取4大类最具代表性的共用接地点方案,对部分换流站内可能发生的最为严重的故障进行仿真计算。仿真发现,若不装设接地装置,换流站的过电压水平会有所上升,并且上升的幅度与换流站采用的控制策略密切相关。综合考虑最大过电压和接地点数目,在采用(后备)定电压控制策略的换流站安装接地极是最佳的共用接地点方案。

直流输电共用接地极线方式的保护特性

分析了传统接地极保护用于共接地极线模式时存在的不合理性。利用电路原理对共接地极线模式下各类故障时的电气参数进行计算得出:当接地故障发生在共接地极线处时,故障点离接地极点越近,各系统的保护装置测得的不平衡电流越小;当接地故障发生在各自独立接地极线上时,故障点离直流开关站越近,故障侧的保护装置测得的不平衡电流越大,与正常运行侧的保护装置测得的不平衡电流情况相反。由此得出:断线故障时的不平衡电流为固定值;单线故障对过电压保护影响不大;双极运行系统不平衡电流对保护的影响与其流入方向和大小有关。最后,针对故障电流特性,建议对不平衡电流保护进行故障定位及反时限功能的改进。

直流输电系统共用接地极的暂态接地性能分析

针对直流输电系统共用接地极的几种故障类型,对入地电流的暂态过程进行频谱分析,总结出共用接地极入地电流暂态过程频谱低于200Hz的特点。基于此特点进一步分析共用接地极在入地电流暂态过程中的响应,得出如下结论:暂态响应的波形近似等同于入地电流的波形,暂态响应峰值与稳态响应的比值,即为暂态电流峰值相对于系统额定电流的比值。结合接地极设计的重要指标——跨步电压的标准,可得出如下结论:对共用接地极的设计可不必考虑故障时入地电流的暂态过程对周围环境的影响。

多个特高压直流系统送端共用接地极的内过电压研究

根据向家坝—南汇±800 kV直流输电工程的具体参数,利用电磁暂态仿真软件EMTP-RV对3个特高压直流输电系统送端采用共用接地极方案进行了详细的仿真研究;通过模拟直流系统不同运行方式下几种直流侧故障的暂态过程,深入分析了共用接地极方案对直流系统内过电压的影响。仿真结果表明,直流系统发生故障时,均未造成与其共用接地极的非故障系统各避雷器动作,非故障系统直流运行电压和电流均无明显扰动。采用共用接地极方案并未对直流系统的内过电压产生较大影响。

共用接地极对直流控制系统的影响研究

随着超高压/特高压直流输电工程的大规模建设,为节省工程用地,降低造价,共用接地极技术被普遍采用。然而,共用接地极技术的应用对直流控制系统是否存在影响、影响哪些方面及其影响程度等一系列问题均没有一个全面系统的研究。为此,依托溪洛渡直流工程设计参数,系统分析共用接地极运行对每一条直流输电工程控制系统的影响;并针对溪洛渡直流工程2回直流共建换流站的特点,特别分析共用接地极运行对2回直流协调控制的影响。结果表明,溪洛渡直流工程中共用接地极运行不会影响直流控制系统的正常运行。

高压直流输电共用接地极主要设计原则

随着西电东送规模的扩大,国内将建设越来越多的换流站,共用接地极很有必要性。介绍了国内第1个高压直流输电共用接地极体工程;通过相关公式,分析出正常额定入地电流值对接地极体工程造价影响最大,是共用接地极的最主要设计参数;提出选择主要设计参数需综合考虑共用接地极的工程造价、环境影响、安全运行要求等。共用部分接地极线路具有经济性和社会意义,技术问题得到解决后,可考虑采用共用接地极线路的方式。

云广直流与兴安直流共用接地极极址侧隔离开关运行分析

为了节省用地和降低工程造价,云广±800kV直流工程与兴安±500kV直流工程在广东省内共用一个接地极,并在极址与每个接地极线之间安装了隔离开关(极址隔离开关)。基于共用接地极实际运行情况,讨论了极址隔离开关及有关保护的存在问题,建议在接地极线和极址隔离开关之间增加一个接地隔离开关以保证维护安全。

基于GPRS/CDMA技术的共用接地极隔离开关状态监测

随着特高压/高压直流输电工程的大规模建设,为节省工程用地、降低工程造价,共用接地极技术被普遍采用。而对于共用接地极站内每条直流接地极隔离开关位置及其状态目前还只能依靠人工巡检,从整个工程生命周期看,造成了很大的人员和资金浪费,且效率较低。基于目前应用广泛的通信、清洁能源发电、智能微网、高压线路绝缘监测等成熟技术,提出了一种基于GPRS/CDMA技术和太阳能风能互补电源技术实现共用接地极站侧接地隔离开关的远程监测技术方案,并且造价不高,解决了多年困扰高压直流输电运行和建设部门的难题。

共用接地极技术在云广特高压和贵广Ⅱ超高压直流输电工程中的应用

从简要介绍云广特高压直流与贾广Ⅱ回高压直流输电工程入手,提出了共用接地极的构想。分析了两回直流系统共用接地极的数学模型,接着从工程实际的角度介绍了具体实施方法和步骤。最后阐述了采用共用接地极对于直流输电工程的意义并预测了共用接地极技术的应用前景。

防雷共用接地技术要求及常见问题简析

简要介绍共用接地技术的几种形式及各自优缺点,针对共用接地措施在实际设计施工中存在的误区和常见问题,探讨和分析共用接地的技术要求及常见问题的解决方法。

乌东德与滇西北共用接地极线对直流输电系统影响研究

针对两回直流共用接地极线的两种方案,在构建共用接地极线的直流输电系统稳态模型的基础上,研究共用接地极线方案对两回直流控制系统、保护系统的影响,并对相应的解决措施进行了分析。对直流保护系统,接地极线路相关故障时,有双回直流闭锁的风险。

高压直流输电系统共用接地极检修作业风险分析

随着现如今高压直流输电技术的迅速发展,在实际工程中高压直流输电系统共用接地极在检修时可能出现的一些问题,本文主要针对高压直流输电的特点,对于在共用接地极检修过程中进行电位分析以及入地电流的分析。根据上述的分析结果,最终得出相应的结论并提出相应的检修策略。

独立接地极改造为共用接地极方案研究

为解决直流输电工程接地极选址困难的问题及减少对环境的影响,建议具备条件下优先考虑将已建独立接地极改造为共用接地极。对已建独立接地极要对其跨步电压、腐蚀寿命、最大温升、导体载流量等性能指标进行校核,并根据校核结果确定相应的改造项目,同时要重新评估接地极对交流电网、油气管道以及铁路设施的影响。