三种MMC-HVDC直流故障处理方法下电力系统暂态稳定性分析

首先介绍在远距离大容量输电场合,3种基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)拓扑及其处理直流故障的方法:基于半桥子模块(half bridge sub-module,HBSM)的HMMC-HVDC跳换流站交流侧断路器,基于箝位双子模块(clamp double sub-module,CDSM)的CMMCHVDC通过换流器控制实现直流侧故障自清除,以及基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和MMC的混合拓扑在MMC直流出口处加装大功率二极管(LCC-D-MMC-HVDC)。然后,在由MMC-HVDC和交流线路构成的交直流并列简化系统中,基于等面积法则,对上述3种直流故障处理方法的暂态过程进行理论分析,并提出评价指标。最后通过仿真验证了分析结果。

我国沙戈荒区域新能源外送基地经济性分析

为推动实现碳达峰、碳中和目标,我国重点领域和行业陆续发布关于碳达峰的实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。随着国家持续推进产业结构和能源结构的调整,将大力发展可再生能源,在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目。围绕国家近期提出的规划目标,结合戈壁沙漠资源主要分布,全面分析新疆、青海、甘肃、宁夏及内蒙古区域电力市场、风光资源、外送条件等情况,以产业优势和发展战略为基础,对下一步风光基地项目布局提出建议。在沙戈荒区域新能源的发展面临消纳和经济性差等问题,可通过有效推进以外送电量为主的特高压直流线路的建设加以解决。加大柔性直流技术大规模应用的研发力度,消除新能源送出技术壁垒;完善电力市场机制,扩大跨省跨区交易电量,鼓励送端电源纳入受端电力市场交易主体;出台消费激励政策,体现绿电场外价值,同时发挥各主体在行业发展环节的不同功能作用,促进新能源产业健康有序发展。

直升机吊篮法带电作业在三峡高海拔山区±800 kV特高压直流输电线路中的应用

随着直升机带电作业体系逐步完善及马鞍式吊篮设计逐渐成熟,直升机吊篮法带电作业相较于平台法及吊索法在安全性、适用性及便捷性等方面优势正逐步凸显。三峡高海拔山区特高压输电线路具有交通不便、作业环境恶劣等特点,开展常规带电作业方式其劳动强度大、质效较低。以±800 kV祁韶特高压直流直升机吊篮法带电作业缺陷处置过程为例,分析作业侵入路径、安全距离及其他关键安全技术措施,在施工效率、安全裕度等方面与传统带电作业方式开展比对。分析直升机吊篮法带电作业在三峡高海拔山区运用的优缺点,探索后期规模化应用可行性及质效提升。

特高压直流输电线路岩石锚杆群锚基础试验

针对山区特高压直流输电线路荷载大、杆塔基础全方位铁塔长短腿和高低主柱基础配合方案的工程实际需求,提出了一种新型的山区特高压直流输电线路承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础型式,并在现场完成了不同锚杆埋深和承台嵌岩深度的3个2×2承台式群锚基础的抗拔试验、3个3×3承台式(8根锚杆布置)群锚基础的上拔与水平力组合荷载工况试验。试验结果表明:水平力明显降低了承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础的抗拔承载性能,适当增加锚杆长度及承台嵌岩深度可有效提高承台嵌岩式岩石锚杆群锚基础的抗拔承载性能。

湖南省境内跨区直流输电线路防冰闪能力分析

文章对湖南省境内500kV以上跨区直流输电线路进行防冰闪能力调查,将现场线路绝缘子配置数据与湖南省污区图和冰区图相结合进行分析。结果表明:宾金线和锦苏线有约一半的线路绝缘子配置梯度大小高于或接近于参考梯度,覆冰时降压运行,建议运行电压分别为650kV和700kV,复奉线有40.9%的线路杆塔绝缘子存在闪络风险,降压运行的建议电压为650kV;江城线绝缘配置极低,有69.4%的线路杆塔绝缘子配置梯度大小高于或接近于参考梯度,一旦覆冰必须降压运行。

直流微电网集群多状态运行分级协调控制策略

为了对直流微电网集群进行协调控制并对其进行能量管理,提出一种多状态运行分级协调控制策略。该策略采用子微电网设备级控制与集群系统级控制的两级分级方式,在保证本微电网正常运行前提下利用分布式一致性算法控制集群微电网母线电压,并利用直流区域控制误差控制方法控制集群联络线功率。集群运行根据网内储能单元荷电状态值划分为多个运行状态,并针对不同运行状态制定不同的联络线功率控制策略,使集群内各子微电网在不同运行状态下的运行更加合理。最后,通过MATLAB/Simulink软件对所提控制策略在多工况下进行验证,结果表明采用所提控制策略时系统电压水平可以提高至额定电压附近,同时可以根据联络线功率控制策略在多个运行工况下切换并实现控制目标。

基于LCC和FHMMC的混合多端直流系统线路保护方案研究

混合多端直流线路故障的检测和隔离是一个亟待解决的问题。针对基于电网换相型(Line Commutated Converter,LCC)和混合型模块化多电平换流器(Full Half Bridge Modular Multilevel Converter,FHMMC)的混合多端直流系统拓扑架构,在分析直流线路故障影响的基础上,提出了一种多端直流线路保护方案。首先,通过配置快速线路保护系统,在模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)换流器过流闭锁前检测出线路故障。其次,采用在换流站两端配置线路保护系统保护直流线路全长、中间换流站配置线路保护系统分别保护两条线路的配置方案。在此基础上,提出利用线路故障后汇流母线区两侧电流变化量的不同,构造线路故障区域识别判据以解决多端线路故障区域识别问题。最后,通过与控制系统相配合将MMC站直流电压控制为零压或负压,并将LCC站快速移相,实现线路故障的自清除及隔离。仿真结果验证了所提方案的可行性。

中压直流配电系统故障过电压水平分析

为解决珠海"互联网+"柔性直流配电系统的绝缘配合问题,运用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了三端柔性直流配电系统模型,对主换流器区域和直流线路区域的典型故障事件、保护动作后的系统关键位置过电压水平进行仿真,并通过同类故障点间的比较得到每种故障事件下的过电压最大水平。仿真结果表明,主换流器区域的桥臂电抗器阀侧接地故障、直流电抗器阀侧极间短路故障是过电压较严重的2种故障情况;直流线路区域的极间短路故障发生时,主换流器区域过电压较直流线路区域更严重;主换流器区域的联接变压器阀侧单相接地故障和直流线路区域的首端单极接地故障特性较相似。

高寒湿冷山区配电线路直流融冰方法的研究

结合高寒湿冷山区地方电网配电线路的特点,研究适用于高寒湿冷山区配电线路的融冰装置。依据线路特点,分别制定相应融冰方法,研制配合电网长线路、短线路和超短线路的低成本直流融冰装置,从而提高高寒湿冷山区地方电网线路抵御雨雪冰冻灾害的能力,并介绍了融冰装置现场试验结果。

30 mm重冰区±1100 kV特高压直流线路设计

昌吉—古泉特高压工程是世界上首个±1100 kV特高压直流输电工程。线路于陕西省境内翻越秦岭高海拔重冰区,最高海拔达到2500 m,设计覆冰厚度达到30 mm,该区段线路设计方案的可靠性及合理性成为整个工程设计的难点和关键之一。结合昌吉—古泉±1100 kV特高压直流输电工程成功的设计经验,对30 mm重覆冰区段的导地线选型、绝缘子选择及配置、塔头空气间隙、防雷保护、金具及绝缘子串、杆塔型式、杆塔荷载等关键设计方案进行了论证和分析。30 mm重冰区关键设计技术的研究成果可为后续特高压直流重冰区线路工程设计提供参考。

一种基于柔直技术的低电压治理方法

根据配电网低电压特性,基于主网的柔性直流输电思路,设计了一套多端直流低电压治理装置(MVR)。利用交直流变换,重点针对配电网中供电半径过长、线径过细的台区,在网改工程改造完成的前期,先一步解决台区末端用户用电困难的问题。同时根据仿真计算,采用本装置能有效降低台区损耗,提升台区传输容量。

重冰区特高压直流线路大截面多分裂导线选型研究

选择特高压直流输电线路工程的典型重冰区段为边界条件,并根据系统规划要求,开展大截面导线的电气性能、机械特性和全寿命周期经济性的比较分析。研究表明,大截面导线均能满足机械特性的校核要求,但随着冰区量级增大,年费用最优的推荐导线总截面呈减少趋势。损耗小时数越低,减少分裂和减小截面的导线方案年费用优势越明显。

特高压直流线路在30mm重冰区的导线方案选择

重冰区线路投资巨大,其导线方案对技术经济指标有很大影响。根据向家坝—上海±800 kV特高压直流输电线路建设要求,结合重冰地区环境恶劣、交通困难、人烟稀少等特点,对30 mm覆冰地区的特高压输电线路导线方案进行了探讨,建议在重冰区可适当减少导线分裂根数,以降低工程投资。

青藏直流线路(西藏段)验收安全和技术措施

在高海拔地区进行全面登塔走线验收工作,保障验收人员安全是首要考虑内容,没有好的经验可以借鉴。以青藏直流线路西藏段验收工作为例,总结了高海拔地区线路工程验收工作的安全和技术措施,为类似工作提供参考。

长区段大截面导线山区放线施工技术

±500kV宝鸡换流站—德阳换流站直流线路川陕交界段地处山区,由于地形复杂、交通不便、牵张场选择困难,该段线路放线施工必须采取长区段放线方式。针对该段线路放线施工中遇到的问题,对牵张场选择、放线方案选择与放线措施等长区段大截面导线山区放线施工技术的关键内容进行了总结,可为相关线路放线工程施工提供参考。