换流阀冷却控制系统的时滞稳定性分析

换流阀冷却系统是直流输电工程的重要设备,冷却水温度控制的稳定性直接影响换流阀的安全运行。首先介绍了换流阀冷却系统的原理及温度控制策略,被控对象采用带纯滞后环节的一阶惯性环节等效。为减少额外引入的时滞影响,提出冷却系统温度控制测点位置的改进方案。针对PI控制下的一阶时滞系统稳定性问题,推导出基于奈奎斯特准则的解析法,得出系统保持鲁棒稳定的时滞常数稳定域,同时分析了系统稳定裕度和控制器参数的稳定域。仿真和实验验证了解析法分析换流阀冷却控制系统时滞稳定性的有效性。

换流阀冷却系统频繁补气排气的原因分析及解决措施建议

阀冷系统为对换流阀进行冷却,是直流换流站的重要组成部分。通过对历史运行数据进行统计分析,总结某换流站运行过程中3套阀冷系统内冷水稳压装置频繁补气、排气的原因,并提出了相应的改进措施。

基于CVA的换流阀冷却系统故障诊断技术研究

针对换流站阀冷系统运行过程中监测变量的复杂性,缺乏全面的故障诊断手段,基于规范变量分析(CVA)实现了阀冷系统故障诊断,并根据贡献图准确定位故障原因。首先,建立了阀冷系统数据驱动的故障诊断模型,提取了阀冷系统运行参数,确定了CVA算法的参量。其次,基于该算法,通过对阀冷系统典型故障案例分析验证了模型的准确性,结果表明算法可以快速判断系统异常并优于主元分析算法,实现故障预警。最后,基于贡献图分析,计算了不同参数的贡献率,精确定位故障数据位置。通过对换流站运行数据进行试验诊断,发现CVA算法能够有效地提取故障特征并诊断故障,研究结果可为现场阀冷系统运维提供有效支撑。

高压直流输电系统换流阀冷却系统内冷水渗漏故障精准检测与定位技术研究

针对换流阀冷却系统渗漏故障难以精准检测与定位的问题,总结现有换流阀冷却系统渗漏故障检测技术的特点,研究基于机器学习的换流阀冷却系统渗漏故障精准检测方法,提出换流阀冷却系统渗漏故障推演模型,并结合现有技术问题进行优化。

换流阀冷却系统自动模式信号退出导致换流阀闭锁问题处理

换流阀冷却系统是直流输电工程中极其重要的辅助设备,它的安全可靠运行是维持换流阀可靠运行的必要保证。随着换流阀冷却系统在换流站的受重视程度不断加大,同时因辅助设施导致换流站闭锁的不可容忍性加大,促使各换流站逐步开展一轮又一轮的闭锁排查。通过对单一元件的闭锁排查,发现某单一元件会导致换流站单极闭锁,对该现象进行分析及复现,对此单一元件造成的隐患进行整改。

高压直流输电换流阀冷却系统可靠性评估

介绍了换流阀冷却系统的结构组成及故障特点,阐述了故障树分析法的分析步骤及可靠性参数的有关计算方法。并以某换流站为例,结合故障树分析法,对该换流站换流阀冷却系统的可靠性进行了评估。

高压直流换流阀冷却系统保护配置及定值整定

针对高压直流换流阀冷却(以下简称"阀冷")系统保护定值整定缺乏理论依据、保护定值设置不合理、保护延时配合不当等问题开展研究,提出阀冷系统保护定值的整定方法。首先,全面调研了国内主流阀冷厂家的保护配置情况,归纳出温度、流量、压力、液位、电导率等5种保护类型,以及高报警、低报警、高跳闸、低跳闸等定值类型。然后,结合阀冷系统保护原理,推导出各类阀冷保护定值的理论计算公式。最后,考虑不同保护配合原则、不同定值类型的配合关系等影响因素,提出各类保护延时的选取方法。该方法已在滇西北特高压直流工程新松换流站现场应用,投运一年来运行稳定,未发生阀冷保护定值不合理缺陷,可为新建直流工程阀冷保护定值整定及在运工程保护定值规范化管理提供参考,具有较强的实用性和推广价值。

高压直流换流阀冷却系统进阀温度保护定值整定方法研究

换流阀冷却系统是高压直流输电系统的重要设备,为避免晶闸管PN结温度过高导致换流阀损坏,配置有进阀温度保护。结合晶闸管换流阀损耗计算原理,推导出晶闸管换流阀结温计算公式,并提出了一种考虑晶闸管损耗计算误差的结温计算修正公式。在此基础上,系统地提出了阀冷却系统进阀温度保护定值整定方法。该方法通过结温计算修正公式计算晶闸管最高允许结温,反向推导出最大允许进阀温度,从而确定阀冷系统进阀温度保护定值。通过对南方电网鲁西换流站进阀温度保护定值整定进行算例分析,验证了该方法的有效性。该方法已在南方电网鲁西站、金官站现场应用,效果良好,可为后续新建直流工程阀冷系统保护设计及定值整定提供参考。

换流阀冷却系统模块超差等异常报警信号故障处理及原因分析

为了解一起换流阀冷却系统模块超差异常报警信号问题,对换流阀冷却系统关于此问题的相关报警进行现场处理、分析、告警信号模拟研究,对本站采用的换流阀冷却系统程序、原理进行检测分析,研究结果表明,此次换流阀冷却系统的模块超差等异常告警信号是由于直流控制保护系统只检测到换流阀冷却系统上传的跳变信号造成的。当通信故障时恢复告警信号,在恢复通信以后,直流控制保护系统依然检测不到换流阀冷却系统的当前状态,保持原有告警信号的输出。最后结合本次事故处理过程及模块超差等异常报警信号产生的原因给出预防性的措施,为以后特高压换流站在换流阀冷却方面的的安全稳定运维提供借鉴。

厦门柔直工程空调系统冷凝水回收应用于换流阀冷却的研究

针对厦门柔直换流站内组合式空气处理机组ZK40、多联空调机组产生的冷凝水较多,换流阀外冷水的用水量较高这一现状,研究柔直换流站空调系统冷凝水再回收装置,利用该装置收集的冷凝水,使空调系统废弃的冷量和水量用于换流阀外冷设备制冷,降低了换流阀外冷系统从工业水池汲取的水量,降低运行成本;空调冷凝水回收再利用,也是践行节约水资源、节能减排的一个很好的措施,可借鉴应用于其他换流站。

高海拔地区换流阀冷却系统冬季运维对策

高海拔地区冬季时间较长,平均气温-15℃,极端气温-35℃,这对换流站阀冷却系统提出更苛刻的耐寒性能要求。针对冬季环境特点,通过改变阀冷却系统外冷却方式和冷却介质的成分,增加三通阀、加热装置,有效解决换流阀水冷系统冬季面临的问题,极大提高了高海拔地区换流站运行可靠性。

换流阀冷却水系统在线化学仪表误差分析

针对±660 kV换流站换流阀在线化学仪表误差问题,对在线p H表、电导率表、溶解氧表的测量原理进行分析,找出影响在线化学仪表准确性的主要误差来源,提出消除或减小误差的改进措施。应用结果表明:改进措施提高了在线化学仪表的准确性,保证了冷却水水质的真实值控制在合格的范围内。

换流阀冷却系统管道渗漏紧急处理措施

通过分析阀冷系统高压管道发生泄漏处理的要求,提出并验证可不停运水冷系统直接处理管道渗漏的临时处理方法。

软启动器在直流输电换流阀冷却系统中的应用

针对直流输电阀冷系统中主循环泵传统启动的缺点,提出一种软启动方式,这种方式解决了全压起动装置主循环泵切换水锤效应大、冲击电流大、冲击压力大,以及传统的变频起动装置在主循环泵完成变频启动后向工频切换时,由于电压相位角不确定而产生的异常冲击电流,损坏启动装置等问题。

换流站阀冷却系统可靠性分析与评估

近年来换流阀冷却系统频繁故障导致直流系统单双极闭锁,其可靠性对跨区电网的稳定运行影响非常大,然而相关文献对高压直流输电系统进行可靠性评估时,凡涉及到阀冷却系统均以故障忽略不计为参数假设进行研究,与工程实际情况有一定的偏差。文中结合了故障树(FTA)法,根据系统抽样样本的统计特征来获得系统的可靠性参数,建立了换流阀冷却系统可靠性模型,为决策者提供基础数据支撑。

特高压换流站阀外冷系统废热评估及再利用

换流阀冷却系统是特高压直流输电的核心之一,对换流阀起到散热降温作用,常规换流阀冷却系统由内、外水冷以及外风冷部分组成,运行期间排放大量热能。在西北地区,寒冷季节户外温度达到-25℃~-45℃,部分户外设备需要在低温时进行加热。基于此,本文提出了一种特高压换流站阀外冷废热评估及再利用方案,将换流阀冷却系统运行产生的废热加以二次利用,以大幅减少冬季设备加热成本,助力碳达峰、碳中和目标早日实现。

换流变阀侧套管水冷散热设计与优化分析

随着我国输电线路输送容量的提升,换流变阀侧套管的发热问题日益严重,为提升其长期运行可靠性,该文提出一种适用于换流变阀侧套管的强制水冷结构。采用三维电磁–热–流耦合方法对该结构套管温度分布进行仿真分析,并通过温升试验验证其冷却效果。仿真与试验结果表明,加入水冷结构后,套管内部温度下降明显,且当空气间隙为3mm、冷却水温为45℃时,温度对芯体电场影响最小。研究表明,强制水冷结构能有效解决套管发热问题,进而提高套管载流能力与运行可靠性。

基于换流阀空冷器状态评估的控制策略优化研究

针对换流阀冷却系统,提出了一种基于冷却系统综合评估指标的优化控制策略。首先,根据冷却系统的整体情况形成多层次的评估指标体系;然后,利用层次分析法对冷却系统各指标层进行状态评估,以一致性试验结果判断结构模型合理性;最后,利用基于综合评估指标的空冷器运行电控系统,实现空冷器运行风机数量的控制。实例分析表明,该策略能有效评估冷却系统的整体情况并实现空冷器风机优化控制,对换流阀冷却系统的设计具有重要指导建议。

双电源切换系统在阀外冷配电系统中的应用

针对直流输电阀冷系统中所有空气散热器风机不能挂靠在同一电源母线上的问题,提出了一种简单可靠,经济有效的多组双电源切换方案,即将两路交流电源分别拆分成多路动力电源后,各选择一路电源组成多组双电源,每组双电源再通过微型断路器和交流接触器进行电源选择。使用这种装置时,即使在一组双电源出现故障不能正常供电失去一组散热风机的情况下,仍能保持空气散热器风机在额定容量下运行。

柔性直流阀冷喷淋水反渗透处理优化研究

[目的]文章旨在解决换流站阀冷喷淋水水质破坏导致系统故障问题。[方法]分析了水质破坏机理及常规直流换流阀冷却喷淋水对管路破坏的过程,研究提炼出水处理内容。[结果]研究成果为柔性直流换流阀冷却喷淋水提出一种优化反渗透处理技术方案,可高效去除喷淋水中破坏管路的各个因素。[结论]该处理工艺出水基本杜绝喷淋水在冷却塔盘管外壁结垢及其他水质破坏的问题,确保整个阀冷系统可靠的冷却效能和稳定的运行。