牛从直流牛寨站典型故障仿真分析及保护改进建议

为了研究牛从直流牛寨站发生各典型故障时的故障发展机理以及当前保护系统动作特性,以便为直流控制保护逻辑优化提供理论依据,在牛从直流PSCAD/EMTDC仿真模型中设置牛寨站各典型故障,研究发现牛寨站换流变网侧故障消除后直流系统可快速恢复正常。换流变阀侧及阀区接地故障均导致牛从直流牛寨侧接地极流过强电流,短路故障均导致交流侧发展为三相短路。指出当前牛从直流50 Hz保护存在的弊端,并提出改进措施。根据阀短路特性提出一种新型阀短路保护判据,可与当前保护原理构成双重化保护,为今后直流工程保护系统设计提供理论参考依据。

牛从直流方式转换时中性母线过电压抑制

为抑制牛从直流运行方式发生转换时牛寨站中性母线过电压,提高直流系统可靠性,根据牛从直流输电系统参数以及运行方式转换控制逻辑,搭建牛从直流PSCAD/EMTDC仿真模型。通过仿真分析了牛从直流方式转换过程中,牛寨站中性母线区域产生过电压的原因为转换瞬间产生的低次谐波电流流过接地极线路,谐波电流在接地极线路等效电感两端产生过电压。直流系统开展金属/大地回线方式转换过程中,转换瞬间在牛寨站中性母线区域投入并联电容可大大降低中性母线区域电压以及接地极线路谐波电流,通过仿真验证了所提措施的有效性。

牛从直流线路故障再启动对系统稳定的影响及控制策略

根据牛从直流工程同塔双回线路的特点,对各种多极线路故障再启动的故障组合方式进行了详细的仿真计算,结果显示牛从直流线路故障再启动的控制策略对系统的安全稳定具有直接的影响。提出了牛从直流不允许四极同时再启动等控制逻辑建议,以及考虑再启动的控制策略在稳控系统中的实现方法,为牛从直流实际工程应用提供了理论依据和参考。

牛从直流翁源接地极入地电流对周边变压器直流偏磁的影响

根据牛从直流受端翁源接地极周边变电站情况,对牛从直流入地电流进行了实测和分析,并对牛从直流入地电流对周边交流变压器直流偏磁的影响进行了详细的仿真计算。结果表明,翁江站变压器220 k V侧中性点均不接地或装设隔直装置可减小流入交流系统的直流偏磁电流;翁江站110 k V供电片区优化接地方式,选择官渡、回龙站中性点接地,对交流系统直流偏磁的影响最小。

牛从直流从西站典型故障仿真分析研究

本文分析牛从直流从西站发生各典型故障时的发展趋势以及控制保护系统的动作原理,找出当前系统存在的不足,以提高直流系统运行可靠性。在牛从直流PSCAD/EMTDC仿真模型中设置从西站多种故障,对故障发展趋势以及控制保护系统动作原理进行深入研究发现:从西站换流变以及阀区故障都会引起换相失败;换流变网侧故障对直流系统影响有限,故障消除后系统可恢复正常;阀短路、换流变阀侧故障以及阀桥之间母线接地时,保护会迅速动作隔离故障;直流出口短路将导致两站接地极长时流过高压直流电流,建议提高保护灵敏度。

提高直流谐波稳定性的技术研究

为减小牛从直流牛寨站交流系统发生故障时直流线路中的谐波含量,避免从西站谐波保护误动,借助牛从直流PSCAD/EMTDC仿真模型,对牛寨站交流系统发生故障时从西站谐波保护动作机理进行研究,提出两种降低直流线路中谐波含量的措施,并对两种措施的滤波效果进行仿真分析。研究发现在牛寨站高压直流出线处装设单调谐及双调谐滤波器时,对滤除直流电流中的总谐波含量及100 Hz谐波分量效果明显,但双调谐滤波器容易失谐,可能导致从西站50 Hz保护误动,单调谐滤波器滤除50 Hz谐波分量效果比较理想。在牛寨站高压直流出线处装设一组单调谐滤波器能达到较好的滤波效果,该设计思路可为其余高压直流输电工程设计提供理论参考。

±500kV牛从双回直流从西换流站侧共用接地极极址侧隔离开关运行情况分析

牛从直流是同塔双回同址共建的直流工程,是溪洛渡右岸电厂送电广东的直流输电系统,双回直流共用接地极。为保障两回直流运行的安全,在接地极极址侧安装有隔离开关,现通过对共用接地极的极址侧隔离开运行情况进行分析,提出优化建议,为今后直流工程共用接地极极址侧隔离开关的设计提供了参考。

±500kV直流对云南电网运行的影响分析

2014年±500 kV牛从直流双回四极工程的投产对云南电网的运行造成较大的影响。本文首先分析了牛从直流联网运行方式下,云南电网内交流线路无检修情况下直流单极闭锁以及双极以上闭锁的影响。接着分析了牛从直流联网运行方式下,云南电网内交流线路检修或停运情况下系统的运行风险,并提出了相关方式安排建议。最后分析了牛从直流孤岛方式的优点,提出了孤岛方式下中存在的主要问题。

同塔双回直流共用接地极对单极金属与单极大地回线方式转换影响研究

牛从直流为同塔双回共用接地极建设,一回单极金属与单极大地回线方式相互转换过程中存在接地极接入、站高速接地开关合上的短暂过程,若此时另一回为单极大地回线方式运行,则接地极电流将在转换回产生分流。分析了单极大地运行回线的接地极电流分流至另一回线的机理,梳理的了该分流电流对保护的影响,并提出了防范措施和建议。