1100kV特高压直流输电工程平波电抗器温升试验

±1 100kV特高压直流是我国正在研究的一个全新输电电压等级,而平波电抗器是直流输电的核心设备之一,故研究平波电抗器的性能意义重大。以国家电网公司拟定的±1 100kV准东—重庆直流输电工程的平波电抗器技术规范为依据,介绍了±1 100kV特高压直流输电用干式空心平波电抗器温升试验方法及过程,并分析了平波电抗器样机温升试验数据。结果表明,该平波电抗器满足技术规范中对平均温升和热点温升限值的要求。研究成果为1 100kV电压等级下直流输电项目的研发提供了技术保障,也为该电压等级下平波电抗器的工程应用奠定了基础。

±1100kV特高压直流输电线路电磁环境研究

研究特高压直流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义。根据±1 100kV特高压直流输电线路电磁环境限值,按照给定的初始条件,采用模拟电荷法、有限元法、CISPR、EPRI经验公式等方法计算合成场强电场、地面离子流密度、磁场强度、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数。研究表明,可听噪声是导线选型的控制因素。根据不同的极间距和海拔高度情况,推荐相应的导线型式,并给出不同导线型式推荐的导线最小对地距离。

±1100kV特高压直流输电工程换流阀研发产品运行试验

随着向家坝—上海、云南—广东等多项±800 kV特高压直流输电工程的顺利建成,中国在特高压直流输电线路的建设和工程运行过程中积累了丰富的经验。为了满足中国国民经济的飞速发展对电力能源的需求,建设更大输送容量的直流工程将成为下一步直流输电工程建设发展的必然趋势,而系统电压等级的提高又对换流阀产品性能提出了更高要求。用于±1 100 kV特高压直流输电工程的换流阀产品,其单级晶闸管元件运行试验最高触发电压和恢复电压分别达到5.5 kV和3.3 kV,试验电流和短路故障电流分别为5 332 A和50 kA。为保证系统运行安全,换流阀产品在投运之前,必须通过型式试验对其性能进行验证。西安高压电器研究院有限责任公司利用换流阀运行试验合成回路,模拟±1 100 kV特高压直流输电工程用换流阀在实际运行中的各种工况,完成了试品阀的运行型式试验,并对得到的试验数据进行了分析,为±1 100 kV特高压换流阀产品的设计、制造及工程运行和试验标准的制定提供了参考依据。

?1100kV特高压直流输电工程直流系统谐振特性与抑制措施

针对±1 100 k V特高压直流输电系统的直流侧谐波阻抗特性开展了相关研究,在分析直流线路Bergeron模型分布参数特性的基础上,用集总参数的长线路π型链式结构进行了等值与解析,并通过仿真比较,验证了EMTDC程序自带线路模型的准确性;基于线路模型建立包括换流器、平抗、中性点对地电容等直流设备以及交流系统阻抗、交流滤波器在内的直流谐振特性仿真模型,分析了各设备元件的参数取值以及交流侧条件改变对系统谐振点分布的影响;最后基于该阻抗模型,合理选择谐波源的不同位置,研究了加装基频阻波器和二次直流滤波器以后对直流侧50 Hz与100 Hz串联谐振的规避和抑制作用。

±1100kV特高压直流输电用6英寸晶闸管及其设计优化

为满足国家±1 100 kV特高压直流的应用需求,适应换流阀用晶闸管向更高电压等级、更大电流容量、更高可靠性发展趋势,基于中国南车现有6英寸晶闸管成熟技术基础,通过计算机仿真与试验相结合的方法,优化晶闸管芯片结构设计,改善了晶闸管芯片边缘电场分布和电压稳定性,改善器件内部热分布与外部散热,提高了晶闸管电流容量;优化晶闸管芯片放大门极结构设计,改善了器件的动态特性;采用先进的电子辐照技术,通过试验优化辐照工艺,进一步改善了晶闸管静态参数与动态特性折衷关系;研究开发出6英寸5 000 A/8 500 V晶闸管,器件的所有静、动态参数达到设计指标,通过了可靠性试验,满足±1 100 kV特高压直流输电换流阀的应用要求。

±1100kV特高压直流输电工程直流线路故障重启动过程非故障极换相失败研究

研究发现由于±1100 k V特高压直流输电工程直流电压和功率的提升以及换流变短路阻抗的提高,一极直流线路瞬时故障会引发另外一极换相失败。针对该现象进行了研究,分析了实际工程中影响换相失败的主要因素,并逐个进行研究和计算,最后从一次系统参数优化(主要包括换流变短路阻抗优化)和二次控制策略改进(主要包括故障极的重启动策略改进和非故障极在故障极重启动期间的关断角控制策略改进)2个角度提出了适用于±1100 k V特高压直流输电工程抵御换相失败的措施。

准东—皖南±1100kV特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁影响预测及治理

研究准东—皖南特高压直流输电工程接入后对受端电网的直流偏磁影响,分析了直流偏磁影响的作用机理,建立变压器直流偏磁风险评估模型,提炼土壤电阻率、中性点运行方式等影响直流偏磁电流的关键因素,多方法实测并运用嵌入局部共轭梯度搜索的人工蜂群全局优化反演方法,开展大地电阻率水平多层分布的参数反演,进一步考虑淮南—溧阳地质廊带连续介质二维反演电性结构,建立适用于受端电网直流偏磁电流分布计算的大地等效模型,最后仿真对比电容隔直法、阻容结合法等多种抑制措施,提出直流偏磁综合治理策略,为安徽电网及其他±1100kV特高压直流落点后的电网直流偏磁影响研究及治理提供技术支撑,提升电网安全稳定运行水平。

±1100kV特高压直流输电工程辐射电磁干扰水平评估

首先分析了±1 100 kV特高压输电工程换流阀的结构,分析了换流阀厅内主要辐射电磁干扰的来源。基于电流元模型构建辐射电磁干扰评估模型,采用矩量法进行求解。以实际工程为研究对象,基于PSCAD仿真得到电流元模型参数,利用FEKO软件进行了该工程换流阀厅辐射电磁干扰水平的评估。为特高压直流输电工程电磁干扰抑制措施的制定提供了依据。

±1100kV特高压直流输电工程创新实践

准东-安徽?1100kV特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的"四最"工程,首次实现"直流电压、输送容量、交流网侧电压"的全面提升,创造了新的世界纪录。该文介绍了该工程特点,面临主接线选型、过电压与绝缘配合、换流站空气间隙及户内直流场选型、直流滤波器设计、主设备选型及研制、输电线路空气间隙、外绝缘和电磁环境等多方面的难题,首次创新性地提出可行的解决方案,阐述取得的创新成果,并在工程调试中进行有效验证。工程投产至今,取得了良好的工程和社会效益,工程实践大幅提升我国在国际电力工业界的影响力和话语权。

±1100kV特高压直流输电晶闸管阀运行试验系统设计

为满足我国特高压直流输电发展和建设的需要,提出了满足±1 100kV特高压工程换流阀运行试验系统的设计。根据±1 100kV特高压工程规范,提出了预期运行试验参数,从运行试验系统的一次电气原理设计、二次控制保护设计和测量监测设计3个方面进行讨论和研究,最终通过仿真手段对电气原理和控制系统原理进行了验证。研究结果表明,±1 100kV特高压工程换流阀运行试验系统设计是可行的,可以满足所有运行试验的要求,更加符合换流阀设计的特点,能够达到试验检测目的。该试验回路建成,可以满足±1 100kV工程阀15级串联同时进行运行试验,也将成为世界上容量最大的运行试验回路,可以为我国±1 100kV直流输电工程研发和工程建设提供保障。

±1100kV特高压直流输电线路按电磁环境条件的导线设计

目前尚无对±1 100kV特高压直流(UHVDC)输电线路导线选型的系统研究成果。为此,从满足电磁环境要求的角度,对±1 100kV特高压直流输电线路的导线选型及分裂方式进行了研究。采用合成场强解析法、EPRI可听噪声计算法和CISPR无线电干扰计算法等国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法,研究了±1 100kV特高压直流输电线路的结构参数(分裂导线根数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对地面合成电场、电晕可听噪声和无线电干扰场强的影响,发现可听噪声是决定导线方式的主要因素。对满足电磁环境限值的不同导线方案进行了经济比较,根据电磁环境预测分析及经济比较结果可以得出,8分裂JL/G3A-1000/45型导线在满足电磁环境要求的同时年费用最小。因此提出±1 100kV特高压直流输电线路的导线采用8分裂JL/G3A-1000/45型导线的建议。

±1100kV特高压直流输电线路带电作业实用化技术研究

该文从昌吉至古泉首条±1100kV特高压直流输电线路的工程出发,分析此条直流线路的架设特点,并结合特高压直流带电作业的相关技术,对满足±1100kV特高压直流输电线路要求的带电作业安全防护用具、进出等电位作业方法、工器具及其技术标准进行全面总结。为实现±1100kV特高压直流输电线路的带电作业提供参考,具有一定的工程实用价值。

雷云电场作用下±1100kV特高压直流输电线路电晕空间电荷分布特征的仿真研究

为了研究电晕空间电荷对特高压直流输电线路雷电绕击特性的影响机制,基于带通量限制器的二阶有限体积方法,建立了雷云电场下特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型,通过与实验对比,验证了模型的合理性。计算获得典型±1 100 kV特高压直流输电线路电晕起始过程、电晕电流波形和空间电荷分布特征,得出正空间电荷边界在垂直地面方向的平均运动速度为4.05 m/s。考虑到电晕空间电荷引起的电位畸变对雷电上行先导存在屏蔽作用,通过分析不同时刻电位畸变量分布,得出雷云电场下电位畸变集中分布于地线上方,相较于仅存在直流工作电压情况,电位畸变量最大值增加了约20倍。由此推断,受电晕空间电荷影响平原地区±1 100kV线路地线产生的上行先导更易沿水平方向发展。该工作为后续研究电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击特性的影响奠定了基础。

世界首个±1100kV特高压直流输电工程成功启动双极全压送电

我国自主设计建设的世界首个±1100kV特高压直流输电工程昌吉--古泉成功启动双极全压送电。这项特高压直流输电工程自2016年1月开工建设,起于新疆昌吉换流站、止于安徽宣城市古泉换流站,途经甘肃、宁夏、陕西、河南,线路全长3293公里,额定电压±1100kV,输电容量1200万千瓦。

准东—华东±1100kV特高压直流输电线路工程甘肃北段导线选型分析

根据准东—华东±1100 kV特高压直流输电线路工程的电压等级、输送容量以及以往同类工程导线应用情况,通过电磁环境和技术经济比较推荐该输电线路工程导线铝截面面积为8×1250 mm^2。通过对不同钢芯结构进行分析,推荐平丘地区采用8×JL/G3A-1250/70型钢芯铝绞线,山区采用8×JL/G2A-1250/100型钢芯铝绞线。最后,将2种推荐导线与大截面导线JL/G2A-1520/125型钢芯铝绞线进行了技术、经济性比较,结论为在该标段实际情况下,JL/G3A-1250/70型导线具有优势。

±1100kV特高压直流输电线路河网圩区铁塔组立施工工艺研究与应用

对昌吉-古泉±1 100kV特高压直流输电工程安徽段305km路径进行调查,沿线存在途径河网圩区质地疏松,塔材运输及堆放困难、进场道路狭窄、征地及环保要求高、水中作业点多、平行带电线路距离较长等施工难点。通过对铁塔结构特点及施工环境分析,利用预埋拉棒、设计夹具、优化运输路径、搭建水上场地做足施工准备;设计辅助人字抱杆配合现有摇臂抱杆,完成长34m、重26t的超级横担吊装,有效减少了作业留绳范围。对施工工艺进行了标准化配置和施工验算,研究形成了适用于±1 100kV电压等级的河网圩区铁塔组立施工工艺,在工程中得到应用。

昌吉—古泉±1100kV特高压直流输电工程启动送电

2018年12月31日,我国自主设计建设的世界首个±1100kV特高压直流输电工程——昌吉—古泉±1100kV特高压工程成功启动全压送电。该工程于2015年12月获国家核准、2016年1月开工建设,起于新疆昌吉回族自治州昌吉换流站,止于安徽宣城市古泉换流站,途经甘肃、宁夏、陕西、河南;线路全长3293km,额定电压±1100kV,输电容量1200万kW。

准东-华东(皖南)±1100kV特高压直流输电工程线路途径甘肃地区风速特性分析

针对准东-华东(皖南)±1100k V特高压直流输电工程线路途径甘肃地区风速特性进行分析,为其线路架设提供依据。首先,采用诺曼诺夫斯基准则对±1100k V特高压直流输电工程线路途径甘肃地区的18个台站2006~2015年10年间的风速数据进行分析处理并剔除异常数据;然后,采用SPSS软件分别对风速数据进行分析,总结得出其变化趋势,接着以温度、沙尘为自变量,风速为因变量进行相关性分析;最后,采用Arc GIS软件绘制18个台站的风速的频率分布图。

准东～华东1100kV特高压直流输电工程某标段风区划分

通过对准东-华东1100 kV特高压直流输电工程某标段所经区域大风成因的分析与风灾调查、沿线气象站风速资料系列频率计算及临近已建线路基本风速取值和运行情况的综合分析,确定准东-华东1100 kV特高压直流输电工程某标段风区划分。

±1100kV特高压直流输电技术研发获重大突破

6月29日,由国家电网公司全面主导和组织研发的±1100kV换流变压器模型样机和穿墙套管通过型式试验,各项技术指标优良,完全符合±1100kV特高压直流输电设备研制技术规范要求。