无接地极直流输电线路金属回线选型设计

为了有效解决高压直流输电系统接地极极址及线路路径选择困难的问题,考虑采用金属回线与极导线同塔架设的方案,对金属回线的特点进行了分析,提出了金属回线选型的主要原则,并以典型±800 kV直流输电线路为例,进行了金属回线的比选分析,推荐采用JNRLH1/G3A-500/45钢芯耐热铝合金绞线作为金属回线。

基于复频率信号注入的直流接地极线路故障测距方法

在直流输电系统接地极线路配备阻抗监视系统的背景下,可利用高频测量阻抗特性实现故障距离的精确计算。然而,分析发现直流系统接地极线路在不同故障条件下可能产生相同的高频测量阻抗,这意味着测量阻抗与故障距离间不是一一映射关系,由单一测量阻抗难以得到准确的故障距离。文中分析了高频测量阻抗的重合特性随注入信号变化的特征,提出了基于复频率信号注入的故障测距方法,并给出了复频率的选定策略。该方法改进了基于高频测量阻抗幅相特性的接地极线路故障测距方法,实现了故障位置的准确计算。最后,通过仿真算例充分验证了所提测距方法的可行性和精确性。

接地极设计与布置对直流输电线路性能的影响分析

本文针对直流输电线路接地极设计与布置对线路性能的影响展开研究。通过综合运用电场分析、电流分布分析和系统性能评估等方法,对接地极设计参数选择、布置方案优化和性能分析进行了深入探讨。首先,介绍了接地极的基本概念与分类,并分析了接地极设计参数的选择与影响因素。其次,对不同接地极布置方案进行了比较与评价,包括单极布置、双极布置和多极布置。然后,探讨了接地极布置方案的优化策略,包括数值模拟分析、优化算法和综合评估方法。最后,总结了接地极设计与布置对直流输电线路性能的影响分析方法,并提出了未来研究的展望。

基于行波原理直流输电系统接地极线路故障测距系统设计

为解决现有的直流接地极线路故障监测系统的不足,需研发接地极线路故障测距系统。采用了基于行波原理的在线故障测距技术,借助了接地极线路故障本身所产生的行波信号来实现故障定位。分析了实现该系统设计所需要解决的超高速数据采集、极址处电源、数据通信等关键技术问题并提出了可行的设计。目前,样机的实验室试运行表明:基于行波原理直流输电系统接地极线路故障测距系统不仅能够连续监测接地极线路上发生的各种类型的故障,而且可以给出准确的故障点位置。

脉冲注入法和单端故障行波法相结合的直流输电系统接地极线路故障测距

分析了直流输电系统在单极运行方式下,接地极线路故障暂态行波和外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程。以此为基础,提出一种将脉冲注入法和单端故障行波法相结合的接地极线路故障测距方案。首先通过在换流站直流中性母线处监测接地极线路故障暂态行波识别线路是否发生故障,在线路故障暂态过程结束后从中性母线向线路注入脉冲信号。根据脉冲注入法得到初步测距结果,并以此确定故障区段。然后,根据确定的故障区段,进一步用单端故障行波法再次获得测距结果。最后,对两次测距结果取平均值,作为最终测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在单极运行方式下的接地极线路故障测距仿真模型。并借助Matlab对仿真波形数据进行分析,表明所提出的接地极线路故障测距方案是可行的。

基于VSC的直流电网输电线路单极接地故障分析

研究单极接地故障的故障特性对解决直流输电系统故障诊断、保护设计等关键问题具有重要意义。本文将直流输电系统的单极接地故障过程分为直流侧电容放电、网侧电流回馈和电压恢复3个阶段,并针对不同接地阻抗情况下系统暂态特性,推导出各故障过程中的电容电压和放电电流的时域表达式。通过分析故障过程中直流电压的振荡特性,直流系统可通过增加阻尼避免因网侧电流回馈导致该阶段二极管过流击穿。对于单极接地故障,直流系统可通过非故障相单极运行,使其在电压恢复阶段具备短时持续运行能力,为故障清除争取时间。通过搭建两端VSCHVDC仿真系统,对直流系统的单极故障特性进行验证。

脉冲注入法用于直流输电系统接地极线路故障测距

分析了直流输电系统在双极运行方式下,外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程,提出一种利用注入脉冲信号的直流输电系统接地极线路故障测距方法。该方法通过周期性地从接地极线路始端注入脉冲信号探测线路是否发生故障,在判断线路发生故障后,通过改变注入脉冲信号的宽度和脉冲极性探测故障点位置,最后以取平均值的方式得到故障测距结果。以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在双极运行方式下的接地线路故障测距仿真模型,并借助MATLAB对仿真波形数据进行分析,仿真结果表明该方法是可行的。

直流输电系统接地极线路故障研究

以天广、高肇和兴安等由德国Siemens公司设计的直流输电系统中为例,首先简介了所设置的接地极线路故障相关保护及运行实例,然后从理论上分析了单极大地运行方式下接地极线路发生接地故障和断线故障时各特征量的变化特点,并通过RTDS实时仿真系统进行了验证;接着根据这些特点,提出了可以准确判明故障类型的改进措施,确保准确检测接地极线路接地故障,并通过启动线路故障重启动功能,提高直流输电系统运行的可靠性。

直流接地极电流对输电线路接地构件的腐蚀影响研究

研究直流接地极电流对输电线路接地构件的腐蚀影响，并对三峡一华东直流线路的接地极电流对周边电力线路的塔基、拉线锚桩可能造成的腐蚀进行分析计算，提出减小地电流影响的防护措施。

特高压直流线路与接地极线路共塔设计探讨

对特高压直流线路与接地极线路共塔设计进行研究,分析共塔架设背景条件、铁塔导线布置、层间距计算、塔高控制条件、共塔设计优缺点及共塔架设适用范围。结果表明,通过合理的导线布置、层间距控制及适当加高铁塔,特高压直流线路与接地极线路共塔架设可节省土地资源,有效改善经济发展与生态环境等之间矛盾。

基于多脉冲注入法的高压直流输电接地极线路故障测距

分析了脉冲信号在高压直流输电接地极线路上的传播过程以及脉冲信号的选择,避免单一脉冲的测距盲区影响故障测距,根据脉冲注入法的单端测距原理提出了一种利用多宽度脉冲注入法的直流输电接地极线路故障测距方法。该方法通过宽度为8μs的脉冲周期性地检测接地极线路的运行状态,在判断线路发生故障后,通过4μs和2μs的脉冲分别探测故障的位置,最后取平均值得到测距结果。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该方法在直流系统双极运行或单极运行状态下,能够满足工程上对故障测距误差精度的要求,且避免了故障电阻的影响、减小了因选取宽脉冲而造成的大范围测距盲区,在保证反射脉冲高识别度的情况下提高了线路测距精度。

高压直流输电系统中直流接地极极址的优化选择与应用研究

随着能源需求的不断增长和环境问题的突显,高压直流输电技术作为一种高效、远距离电力传输的手段,受到了越来越多的关注与应用。在高压直流输电系统中,直流接地极作为其重要组成部分之一,承担着将系统电流引入地下的重要任务。而直流接地极的极址选择与应用,直接关系到系统的稳定性、电力传输效率以及环境影响等关键因素。因此,对于直流接地极极址的优化选择与应用研究具有重要的理论和实际意义。

特高压直流输电接地极中预制舱方案的应用设计

在特高压直流输电工程中,接地极作为一个重要的组成部分,直接影响特高压直流输电工程的可靠性。为了节约占地面积,减少施工周期,特高压直流输电接地极逐渐采用预制舱方案。根据接地极站址所处环境条件,为保证舱内元器件运行环境可靠稳定,提出了常规环境和重风沙环境下2种接地极预制舱典型布置方案,并从结构设计和辅助系统设计2个方面对接地极预制舱的主要设计要点进行了详细介绍。

高压直流输电工程接地极线路典型故障分析

高压直流输电系统的故障主要发生在高压侧输电线路、阀塔、阀冷却系统、换流变等设备上，接地极线路为直接接地系统，通常按照35kV线路绝缘水平设计，故障率较低，但是接地极线路一旦遭雷击，形成击穿拉弧点，由于难以形成电流过流点，将难以熄弧，长期运行将对线路设备造成破环。

超高海拔±800 kV直流输电线路直线塔极间距选择

针对海拔3500 m以上的超高海拔地区,±800 kV特高压直流输电线路设计经验欠缺的问题,按照典型的±800 kV直流输电线路工程设计条件,通过电磁环境、绝缘子串长和V串夹角、空气间隙的边界条件,对直线塔极间距进行研究,计算不同海拔、V串夹角和冰区条件下直线塔的最小极间距取值。结果表明:电磁环境对超高海拔±800 kV特高压直流线路的极间距选择基本无影响;超高海拔轻中冰区直线塔的极间距受空气间隙、绝缘子串长及V串夹角影响较大;超高海拔重冰区直线塔的极间距主要由绝缘子串长控制。

一种高压直流输电系统接地极线路保护新方法

针对目前基于信号注入的接地极线路保护方法在某些故障情况下可能出现保护拒动的问题,提出一种基于频带电压幅值积分的接地极线路保护新方法。通过仿真分析发现在高压直流输电系统接地极线路故障后其首端电压频谱会出现明显变化,基于此提出一种利用小波包分析获取接地极线路首端电压不同频带分量,以频带电压幅值积分在一段时间内的变化为保护判据的接地极线路保护方法。基于PSCAD/EMTDC软件的大量仿真结果表明,该方法能有效检测到接地极线路上的各种故障,识别准确性不受过渡电阻的影响,具有良好的应用前景。

基于双端电流杰卡德相似度比较的柔性直流输电线路保护

为解决现有柔性直流输电线路保护难以应对噪声干扰及高阻故障场景问题,提出一种基于电流故障分量杰卡德相似度系数JSC(Jaccard similarity coefficient)的纵联保护方法。基于电流故障分量的越限实现电流量与逻辑量的变换,构建线路两端电流逻辑量的杰卡德相似度模型,基于区内高相似度完成线路故障识别;最后提出利用保护启动1 ms数据窗下的电流故障分量极间能量比值的差异构建故障极识别判据。仿真结果表明,该保护在噪声干扰和高阻故障下仍能可靠动作。

直流输电单极故障引发接地极线路击穿的定位方法研究

为实现直流输电单极故障引发接地极线路击穿故障点的快速准确定位,缩短供电恢复时间,提出一种基于换流站故障录波的接地极线路击穿点定位方法。通过理论分析,得到直流输电单极故障情况下换流站中性母线电压U_(DN)振荡频率随接地极线路等效电感的变化规律,结合接地极线路模型并考虑参数频变特性的影响,构建了基于"频率—电感—距离"三者关系的击穿点定位算法。利用西南至华东某特高压直流工程实际故障案例对方法进行了验证。结果表明:该方法的有效性和精度满足实用要求,且无需额外增加换流站软硬件配置,便于工程应用。

超高压直流输电线路共用接地极电气特性研究

直流输电一般采用双极两线-地制构成方式,接地极线路从换流站引出到接地极,接地极尺寸近100万平方米。随着华南地区直流输电线路的增加,接地极的建设选址愈发困难,同时造成大量的土地占用,并且两变电站间若存在较大电位差将引起交流系统的直流偏磁效应。为此研发了深井接地极和共用接地极技术,建设世界首例千米级深井接地极,节约极址占地面积90%,接地极电阻减少2/3,接触电势降低80%。依据中国南方电网实际直流工程介绍EHVDC的建模仿真方法,分析了两条超高压直流输电线路电磁环境和直流线路与接地极线路同塔架设对共用接地极及其线路电气特性影响。

南方电网直流输电系统接地极线路不平衡保护动作后果探讨

接地极线路不平衡保护用于检测接地极线路故障,首先简介了天广、高肇和兴安等南方电网直流输电系统中接地极线路不平衡保护的动作原理和动作后果,根据直流线路故障的特征,建议将单极方式下接地极线路不平衡保护的动作后果由启动闭锁改进为启动故障重启动功能、将天广直流双极方式下接地极线路不平衡保护的动作后果由告警改进为启动双极功率平衡功能,并结合RTDS仿真指出改进过程中应注意接地极线路和高压直流线路相继故障带来的系统稳定问题,同时也给出了相应的改进建议。