Introduction of 500 kV Three Corges-Changzou Electric Power Transmission Project

To transmit electric power from ThreeGorges to East China, ±500 kV HVDC willbe adopted. The first transmission Iine will beconstructed from the Longquan (Yichang)Converter Station to the Zhengping(Changzhou) Inverter Station. This projectconnects the East China Power Network withthe Central China Power Network,coordinates the hydro and thermal electricpower, obtains the profit from timedifference and promotes the process of theinterconnection of the power networks of thewhole country.This paper gives the abstract of thesituation of the preliminary design, primaryresult and development tendency of the firstHVDC transmission project which transmitsthe electric power from Three Gorges to EastChina.

三广直流工程系统调试概述

总结三峡—广东直流工程系统调试的全过程,阐述了三广直流工程系统调试的主要技术内容,对系统调试过程中出现和解决的主要技术问题进行了分析和概括。通过三峡—广东直流输电工程的系统调试对三广直流工程一次和二次设备进行了全面考核。在试验过程中,一次和二次设备运行良好;二次控制保护设备的功能得到了验证。直流系统的起动/停运、低功率常压运行、降压运行、额定负荷和负荷运行控制保护功能以及冷却系统等设备的控制保护功能正常,解决了工程中存在的缺陷和问题,保证工程安全可靠地投入运行。

灵宝背靠背直流工程换流站和系统调试总结

灵宝背靠背直流工程作为我国第一个联网背靠背直流输电工程,也是直流设备国产化的试验示范工程,工程的调试完全由国内技术力量完成,工程的建设和顺利投入运行,对直流工程国产化的发展具有指导意义。介绍了换流站和系统调试情况,包括换流站系统调试情况及结论、系统调试情况及结论、系统调试技术创新点、背靠背直流工程站系统和系统调试的经验总结和系统调试方案的优化。

高压直流输电线路保护分析

针对高压直流输电线路保护的特点,较全面的概述了直流线路故障特征以及直流线路故障的配置原理和直流线路保护动作顺序,比较分析了ABB公司和Siemens公司的行波保护判据,结合天广直流输电工程,采用MATLAB对天广直流输电工程中Siemens公司的行波保护进行仿真分析。

变电站与换流站合并建站时交直流系统谐波畸变分析

根据德宝实际直流输电工程在PSCAD/EMTDC中搭建了宝鸡侧交流系统和德宝直流系统的详细模型。计算了当主变与换流变直流偏磁时,交流系统中各种谐波的总谐波畸变率及个单次谐波含有率,并分析了其随电气距离系数K的增大的变化趋势;计算了直流系统整流侧交流母线的功率因数,结果表明其功率因数随着K的增大而略微增大。同时,分析了直流电压和直流电流中谐波含量及其变化趋势,并根据直流电压与直流电流的谐波情况计算了直流系统单极传输功率的各次功率波动值,其中三次功率波动最大,对直流传输功率影响最明显。

三峡输变电工程调试成果总结

从三峡输变电工程调试组织和内容体系的建立与完善、调试队伍的建立以及技术体系的建立与完善3个方面总结和分析了三峡输变电工程调试的组织成果,并对包括直流设备调试、分系统调试、站系统调试和系统调试主要成果的工程调试技术成果进行了分析。上述调试成果已在三峡输变电工程运行中得到了应用,并为以后输变电工程和特高压工程调试积累了技术资料。

三峡—上海直流输电工程系统调试总结

总结了三峡—上海(三沪)直流输电工程系统调试全过程。介绍了系统调试情况,在试验过程中,一次和二次设备运行良好,二次控制保护设备的功能得到了验证;直流系统的起动/停运、常压运行、降压运行、额定负荷和过负荷运行试验中,直流控制保护功能及冷却系统等设备的控制保护功能正常;分析了系统调试过程中单项测试结果,根据设计规范和相关标准给出了试验结论;最后总结了系统调试过程中发现和解决的主要技术问题,系统调试技术创新点以及系统调试经验。为以后直流输电工程的建设提供经验借鉴。

基于射影定理分层控制的次同步阻尼控制器设计

火电机组经高压直流输电有可能引起轴系振荡,严重影响电力系统的稳定性,故为高压直流输电系统设计次同步阻尼控制器尤为重要。从系统状态方程的角度出发,基于系统状态方程,通过滤波器提取轴系各固有扭振模态,进而提出基于TLS-ESPRIT和射影定理设计直流附加次同步阻尼控制器,最终实现各个模态的分层控制。射影控制可保留系统的主导特征根,能够在保留系统实际信息的同时降低控制器的阶数。以某电网直流系统作为实例仿真模型,仿真结果表明,基于TLS-ESPRIT和射影定理分层控制的阻尼控制器可有效增大系统阻尼,实现次同步振荡的快速抑制,且控制器阶数较低,便于工程实现。

厦门柔性直流输电工程系统调试及关键技术

对厦门柔性直流输电工程系统调试工作进行了分析和总结。介绍了系统调试方案的设计情况以及现场系统调试的完成情况,对系统调试过程中出现的问题进行了分析和整改。调试过程中采用了3种创新试验方法,包括真双极无源逆变试验方法、短时解锁技术、系统调试隔离技术等,有效地保证了设备的安全,提高了调试的质量。所总结的调试经验和方法对后续工程的建设有良好的指导和借鉴意义。

基于模态控制的附加阻尼控制器的设计

使用换流器的开关函数分析了HVDC交直流侧次同步电气量相互传递的关系,从次同步频率层面深入阐述了由HVDC控制系统引起系统次同步振荡(subsynchronous oscillations,SSO)的机制。基于时域仿真的复转矩系数法详细地研究了交直流电力系统次同步阻尼特性,并对次同步阻尼控制器(supplementary subsynchronous damping controller,SSDC)抑制SSO的原理进行了重点论述,提出了基于模态控制的SSDC的设计方法。针对国内一个实际次同步振荡问题设计了SSDC,通过时域仿真验证了该SSDC原理的正确性和抑制SSO的有效性。

青藏直流输电线路冻土长期抗剪强度预测及影响因素分析

冻土是指0℃以下,含有冰的各种岩石和土壤,由于其复杂的物理力学特性,给青藏直流联网工程的施工和设计带来了很多难题。工程沿线冻土的长期抗剪强度,更是由于土质、含冰量以及密实度分布的复杂特性,影响了其在使用寿命内的安全运营和稳定性。为解决这一工程难题,室内制备重塑试样并在-2℃的温度下对3种土质类型(粉质黏土、粉砂和细砂)、3种含冰量(饱冰、富冰和多冰)的密实和松散冻土进行直剪快剪的蠕变试验,得到了不同土质、含冰量以及密实度类型的冻土剪切蠕变特性,并分析和预测了长期抗剪强度的变化规律和影响因素,结果表明:(1)短时间内冻土承受荷载的能力随含冰量的增加而增大;随着加载时间的延长,冰的流变特性表现出来,使冻土的蠕变变形加大,冻土的强度降低;(2)密实度越大、含冰量越大的冻土,初期强度越高;随着时间的增加,强度开始衰减,且含冰量越大,密实度越小的冻土衰减速度越快;(3)长期强度的变化规律不受土质的影响,说明在工程施工阶段,若单纯考虑长期强度时,只要不同土质冻土保持冻结状态,可同一对待和处理。以上结论为输电线路冻土基础设计、施工和安全运营提供了一定的理论基础,也为在青藏地区开展的其他工程活动提供了可借鉴的试验数据和资料。

2015年特高压规划电网华北和华东地区多馈入直流输电系统的换相失败分析

基于2015年"三华"特高压规划电网的丰大运行方式,采用机电暂态仿真软件PSD-BPA,对华北、华东地区多馈入直流输电系统换相失败问题进行深入研究。研究结果表明,华北、华东地区任一直流发生单/双极闭锁故障时,均不会引起其他直流发生换相失败;华北地区大部分直流逆变站换流母线附近三永故障,不会导致其他直流换相失败;华东地区重要交流通道和逆变站换流母线附近三永故障会导致多回直流同时发生换相失败,但这些换相失败持续时间较短,直流系统能快速恢复正常运行,系统能在不采取任何措施下保持稳定;采用静止无功补偿器进行无功补偿,可有效抑制华东地区直流输电系统换相失败的发生。

天广直流输电工程两起极闭锁故障的原因分析及其反措

介绍了天广直流输电工程直流保护系统紧急闭锁出口回路的配置情况,对直流保护系统测量故障引起的两次极闭锁原因进行了分析,针对测量故障所暴露的问题,提出了相应的防范措施,并根据实例说明了防范措施的效果,为今后直流保护系统更科学的设计和运行维护提供了技术参考和经验。

青藏直流输电工程系统试验研究

对世界上海拔最高的青藏直流输电工程系统试验内容进行了研究分析,包括系统试验方案编制,直流系统解锁/闭锁方式,以及安全稳定措施等。提出了青藏直流系统试验期间的开机方式;对直流单极和双极降压起停方式进行了分析,通过研究提出了本阶段系统试验直流输送功率水平,并进行了试验验证。针对藏中电网"大直流、小电网和弱受端"电网系统的频率和电压稳定问题进行了分析,编制了系统试验方案和现场试验实施计划,对每项试验都落实了安全措施。对现场系统试验进行了分析,结果满足工程技术规范要求。对无站间通信极间功率转带控制策略进行了分析,提出了在站间通信故障后,立即将直流功率降至受端(拉萨侧)用电负荷的百分之八以下。系统试验期间发现的问题解决保证了青藏直流输电工程系统调试的顺利进行和按期投入试运行。

贵广第二回直流输电工程换流站无功补偿的研究

换流站无功补偿的研究是高压直流系统设计的重要组成部分,针对正在建设的南方电网贵广第二回±500 kV/ 3 000 MW直流输电工程,根据高压直流稳态模型,按照相应的计算原则计算了不同运行方式下的换流站无功消耗,提出了两端换流站的无功补偿设备总容量及其分组配置方案。换流站无功分组投切的仿真结果验证了配置方案的技术可行性。主要研究成果已应用于工程的设备制造中。

葛南高压直流工程一次设备可靠性评估

多年的运行及维护经验表明,通过有效地改善一次设备绝缘性能可实现高压直流输电工程的RAM目标,_即可靠性、可用性及可维护性。作为中国第一个商业化的直流输电工程,葛南直流输电工程已运行将近20年。根据国际大电网会议(CIGRE)Study Committee 14-DC Links的04工作组报告以及IEEE1240-2000标准的有关规定。对一次设备可靠性评估进行了对比分析,指出葛南直流输电工程一次设备绝缘状况经过有针对性的整改,其极1、极2和双极设备的可用性及利用率得到了显著提高。

±800 kV直流输电工程用换流变压器的研发

介绍了±800kV直流输电工程中最高端换流变压器模型的研发情况,从研究模型的参数,电场分析、主纵绝缘结构确定、绕组散热特性研究、直流偏磁的控制与影响、漏磁场的分布、动热稳定与可靠性、防止油流带电等方面做了详尽介绍,为开发设计出±800kV换流变压器产品打下了技术基础。

环状柔直工程直流极闭锁判据及措施量计算方法

以往常规直流与柔性直流工程的结构均为端对端或多端辐射,对应的稳定控制系统采用换流变电气量和直流极非正常停运信号作为极闭锁的判据,但该方法不适合环状结构的柔性直流输电工程应用,无法可靠地识别换流器闭锁故障。文中根据张北柔直输电工程稳定控制系统研制经验,提出一种新的适用于稳定控制的直流极闭锁判据改进方法。该判据在直流轻载时将直流控制保护的特征信号作为主要判断对象,在直流极运行功率超过10%额定功率时则将直流控制保护的特征信号结合换流变电气量作为主要判断对象,改进后的判据同样适用于特高压直流输电工程与多端环网柔性直流输电工程。同时,文中提出张北柔直输电工程稳控措施量计算方法,为后续柔性直流输电工程、特高压直流输电工程应用提供了参考。理论分析及实时数字仿真系统(RTDS)实验验证了判据的可靠性。

异步联网条件下内蒙古电网的短路电流问题

随着内蒙古电网规模的不断扩大,短路电流超标问题已成为近年来运行最突出的问题之一。以2023年内蒙古电网规划网架为研究对象,建立内蒙古电网和华北电网的背靠背直流输电异步联网模型。采用PSD-SCCP短路电流计算程序对内蒙古电网异步联网工程接入前后的220kV、500 kV母线进行全网三相和单相短路电流扫描可知,异步联网工程投运后,能一定程度降低内蒙古电网的整体短路电流水平,尤其对临近换流站的母线短路电流水平的限制效果非常明显;但对于短路电流超标严重且距离换流站较远的地区,限制效果不明显,从而验证了异步联网方案对短路电流限制的有效性和局限性。因此,2023年内蒙古电网的短路电流超标问题,可以采取异步联网方案与其他传统限制短路电流措施相结合的方法来应对。

永仁-富宁直流工程三种功率输送方式自动转换顺序控制及影响分析

在直流输电领域,逆变站可以将直流功率直接输送到不同的异步电网,目前的直流控制保护功能无法满足这种新的功率输送模式。针对不同的功率输送模式,控制系统必须具备自动判别和顺序控制功能,并选择正确的无功控制等逻辑,这对直流系统的稳定运行至关重要。为此,基于直流系统的运行工况和逆变站交流场开关配置,系统分析了不同功率输送模式间自动转换的原理、过程和联锁条件,研究了在直流解锁工况下进行在线转换时对无功控制、最后断路器/线路保护、交流母线过电压保护的影响。研发的技术、设计的直流控制保护逻辑对今后的类似工程具有参考价值。