Transmission and Substation:Striding into the Field of UHV

Slow development before 1998 The development of Chinese power transmission and substation manufacturing industry had been slow until 1998.At the beginning of China's open-policy in the 20th century,the technology of manufacturing the

±1100kV特高压直流输电换流站内深度限制过电压水平研究

换流站绝缘配合是±1 100 kV特高压直流输电工程的关键技术之一,对降低设备的制造难度具有重要意义。提出±1 100 kV特高压直流输电工程的仿真计算用模型;对系统稳态运行电压和操作过电压进行了仿真研究和总结;在避雷器性能老化试验的基础上,详细介绍了采用高性能避雷器降低设备绝缘水平的可行性;给出了±1 100 kV特高压直流输电工程设备冲击绝缘水平的推荐值和绝缘裕度。

特高压直流输电工程系统调试研究(英文)

简述了±800kV特高压直流输电工程系统调试的主要技术内容和系统调试大纲。分析研究了±800kV特高压直流输电工程系统调试前期准备工作内容;借鉴±500kV直流工程系统调试的经验,对调试系统安全稳定进行初步分析,对直流系统电磁暂态过电压计算分析内容以及模拟仿真试验内容进行了阐述分析。根据上述分析结果和±800kV特高压直流工程特点,首次在国内制定了目前直流电压等级最高的±800kV直流输电工程系统调试方案内容。系统调试方案可以分为3个方案,第1为单换流器系统调试方案,第2为单极系统调试方案,第3为双极系统调试方案,并对系统调试试验项目的主要内容进行了分析和探讨。

特高压直流复合绝缘子均压环设计

在总结电场分析方法及国内外对复合绝缘子电场计算与均压环设计的研究基础上,根据复合绝缘子的特点,采用场域分解方法将三维无界场域分解成有界子和无界子区域,用有限元法和模拟电荷法相结合的求解方法,进行±800kV特高压直流输电线路复合绝缘子串沿面电位、电场分布计算及均压环优化设计。应用ANSYS8.0及ANSOFT软件建立±800kV双极直流线路带杆塔的全三维和简化二维模型,计算发现在特高压情况下未安装均压环时复合绝缘子沿面电位及电场的分布极不均匀。对比±800kV和低电压等级的复合绝缘子电位分布的不同发现,电位、电场分布不均匀程度的变化随电压等级的升高、串长的增多有加剧趋势。以均压环结构尺寸为变量,以限制复合绝缘子沿面及均压环表面电场强度的最大值为目标优化设计均压环的结构,以三维模型的计算结果小于起晕场强为满意结果。最后得到均压环结构参数的设计方案,经三维计算模型检验证明复合绝缘子护套、金具、均压环表面最大电场强度均在可接受范围内,可满足预定要求。

天中特高压直流输电工程系统试验方案

天(山)—中(州)(原哈(密南)—郑(州))±800 k V特高压直流输电工程是世界上首个输送容量达8 000 MW、输电距离长2 191.5 km的直流输电工程。工程系统试验的特点是首次对目前工程输送容量最大一次设备性能进行检验,首次对全国产化特高压直流控制功能进行验证,首次在送端电网火电、风电和太阳能电力外送系统较弱的方式下进行系统试验。根据这些特点,对天中工程系统试验方案进行了研究,内容包括试验目的、交流和直流系统条件、内容及操作步骤、试验过程中需要测量的交直流信号、试验验收标准以及试验过程中采取的安全措施。借鉴向(家坝)—上(海)、锦(屏)—苏(南)直流输电工程系统试验和运行的经验,增加了一些与控制系统相关的试验和直流偏磁测试试验,对整流侧母线电压控制进行了分析研究,确定了系统试验项目,编制了系统试验方案。工程系统试验结果表明,系统试验方案满足验证工程技术规范要求,保证了工程按期顺利投入运行。

天中直流工程入地电流对新疆哈密地区交流电网的影响

为分析天中线直流工程入地电流对当前哈密电网的影响,需建立哈密地区交流电网直流电流分布模型。基于场路耦合方法,根据哈密地区交流电网拓扑结构,将包括变压器、线路的地上模型和包括接地电阻、地表电位的地下模型结合起来,建立哈密地区交流电网直流电流分布模型。通过仿真计算和实地测量验证了模型的准确性,并得到了哈密电网采用当前运行方式下,部分变压器将存在严重的直流偏磁风险的结论。在哈密地区交流电网当前运行方式的基础上,提出合理的治理措施。通过仿真计算和实地测量,验证了针对当前哈密电网直流偏磁问题治理措施的有效性,最后对后续治理措施进行了探讨。

特高压直流输电系统稳态运行时高端阀厅内部的电场分析

为了确定特高压直流(UHVDC)输电工程阀厅内部整体电场及金具表面电场的分布情况,基于向家坝—上海±800kV UHVDC输电工程的实际参数,利用PSCAD对直流系统稳态运行情况进行了建模仿真,得到1个工频周期内高端阀厅内部关键电压点的瞬时对地电位值;利用ANSYS对送端换流站极Ⅰ的高端阀厅建立了1:1全尺寸模型,通过有限元分析法计算得到了阀厅内部金具表面的电场强度及空间电场分布云图。结果表明,稳态运行时阀厅内部金具表面的最大电场强度为16.73kV/cm,未达到起晕电场强度,符合阀厅电场强度的设计控制要求;阀厅内部金具表面及其附近的电场分布比较均匀,没有电场明显集中的现象。通过该研究,可掌握目前已投运的特高压直流输电工程高端阀厅内部的电场分布情况,同时为进一步确定阀厅内部电场的控制值打下了基础。

±800kV直流输电工程高端阀厅内部过电压仿真分析

换流站阀厅内部重要设备众多、空气间隙复杂、典型电极多,一直是±800kV特高压直流输电工程设计工作中的重点之一。研究阀厅内部过电压的分布和数值对科学、合理地设计阀厅具有重要意义。以±800kV向家坝—上海直流输电工程的仿真计算为基础,对系统在各种故障状态下的操作过电压进行了仿真研究和总结;结合换流站避雷器布置和送端复龙站高端阀厅内部空气间隙、电压关键点的实际位置和范围,得出了高端阀厅内部过电压的分布和最严重时刻数值。仿真结果表明,特高压直流输电阀厅内部过电压并非同一时刻出现,而是集中在几种严重故障发生时刻。

特高压直流换流站交流滤波器场布置研究

交流滤波器及并联电容器是特高压直流换流站不可缺少的重要组成部分。合理布置交流滤波器场,尤其是交流滤波器大组配电装置,对控制特高压换流站总平面占地及工程造价有决定性的作用。通过对交流滤波器大组田字形及其2种改进布置方案进行技术、经济比较,得出:优化方案A占地较少,适应性最强,宜推荐采用;优化方案B占地最省,费用最低,但适应性较差,在不便采用单柱式隔离开关的地区可采用。

基于大比例新能源输电的受端电网调峰费用测算及补偿机制

天山-中州±800 kV特高压直流输电工程(简称天中直流)是"疆电外送"首个特高压直流项目。天中直流工程设计年输送电量440亿kW·h,对实现西电东送、促进更大范围的能源资源优化配置发挥了重要作用。天中直流为风火打捆输送,风火打捆比例不同会对河南电网运行带来不同程度的影响。新疆电网低谷时段的送电电力大小将直接影响河南电网的调峰运行,并增加河南电网的调峰运行费用。以此工程为例,进行了基于大比例新能源输电的受端电网调峰费用测算及补偿机制研究,以期为相关电价政策制定提供参考。

特高压直流融冰方式控制策略及试验分析

特高压直流输电工程融冰接线方式采用极I和极II高端换流器并联接线运行方式。向(家坝)—上(海)和锦(屏)—苏(南)?800 k V直流工程融冰基本控制方式采用并联混合式多端直流输电系统(multi-terminal direct current,MTDC)控制策略,溪(洛渡左岸)—浙(江金华)?800 k V直流工程采用并联换流器电流裕度控制策略。分析特高压直流工程融冰方式控制保护原理和向上、锦苏以及溪浙工程融冰方式系统试验结果,并对融冰接线方式系统试验过程中发现的稳态运行直流电流略大于设定值、直流电流不能稳定运行等问题进行论述和分析,揭示产生问题的原因,提出解决方案,并在向上特高压直流输电工程融冰方式系统试验过程中得到验证。

云广特高压直流工程中的分接开关状态监视逻辑

分接开关控制是直流输电系统控制的重要部分,云广特高压直流工程中分接开关采用有载调压方式,为确保分接开关的长期安全、可靠运行,云广特高压工程中分接开关采用了多种状态监视逻辑来实现其状态的有效监视,介绍了云广直流工程中分接开关的各类状态监视逻辑,梳理了分接开关状态监视信号的传输回路,结合运行维护经验对当前逻辑进行了风险辨识,并提出了优化改进措施。

特高压直流中性线母线开关重合保护误动分析

在锦苏、哈郑和溪浙特±800 kV高压直流输电工程系统试验过程中以及投入运行后,发生了几次直流场中性母线开关(neutral bus switch,NBS)保护误动重合故障。对锦苏、哈郑和溪浙特高压直流输电工程直流场中性母线开关保护误动重合故障及后果进行了分析,找到了引起NBS开关重合的原因,提出了解决方案并通过了试验验证。对不同原因引起的直流场NBS开关重合的机理进行了详尽的剖析,并提出了相应的解决措施。通过对已投入运行±800 k V特高压直流工程直流场NBS开关重合故障分析以及对正在建设的特高压直流工程NBS性能分析,提出了NBS开关重合故障影响直流系统稳定运行的解决措施。

特高压直流系统融冰运行方式试验与工程调试

向家坝—上海及锦屏—苏南?800 kV特高压直流输电工程融冰运行方式拓扑结构为并联换流器结构,控制策略采用并联多端直流输电(multi-terminal direct current,MTDC)系统的电流裕度控制策略。对特高压直流工程融冰运行方式调试过程中出现的稳态直流电流偏大、极II解锁过程中金属回线纵差保护跳闸(metallic return longitude differential protection,MRLDP)及极I闭锁过程中极II融冰方式跳闸等问题进行了详细分析,提出了融冰运行方式下提高逆变侧换流变分接头档位、禁止MRLDP保护等建议的解决方案。通过EMTDC离线仿真和锦苏直流工程现场调试对解决方案进行了验证。验证结果表明了解决方案的有效性,可为其它特高压直流工程融冰运行方式控制保护系统设计提供参考。

特高压直流输电线路雷电屏蔽模型试验设计

采用模型试验方法修正特高压直流输电线路雷电屏蔽性能的计算方法,并对其影响因素进行了分析.针对当前国内外已开展的模型试验、现场观测与计算方法中存在的问题和不足,结合昆明特高压国家工程实验室的试验条件和国内外已有试验与观测结果,设计了±800kV特高压直流输电线路典型间隙试验、击距模型试验和上行先导模型试验的关键参数、结构布置与试验方案.

±800 kV韶山换流站交流系统调试方案研究

±800 kV韶山换流站交流系统具有站内设备多、多回出线距离较短、交流滤波器场调试相对滞后等特点。本文结合韶山换流站现场设备安装调试进度,提出了优化的±800 kV韶山换流站交流系统调试方案;同时,为确保直流系统调试期间交流场能够安全稳定运行,提出了相应的交直流系统隔离方案。供后续类似直流工程调试提供参考。

特高压直流输电工程调相机组现场验收及交接试验质量管控技术研究

借鉴传统汽轮发电机现场验收及交接试验的质量管控经验,结合特高压直流输电工程大型调相机组的特定需求,对特高压直流输电工程300 MVar大型调相机组现场验收及交接试验过程中的质量管控技术进行了探讨。

2006年国际大电网会议系列报道——高压直流输电和电力电子技术

介绍了2006年国际大电网会议(CIGRE)高压直流输电和电力电子专委会的专题报告。主要内容包括新型高压直流输电与电力电子技术和工程、涉及高压直流输电与电力电子技术的工程问题、直流输电和灵活交流输电装置对提升系统性能的作用以及会议的热点技术问题。

特高压直流输电VBE装置故障闭锁分析及时序优化

特高压直流工程通常通过RTDS实时仿真技术对控制保护系统、换流阀阀基电子设备VBE装置的功能进行设计和验证。在某特高压直流工程RTDS试验系统对VBE装置断电试验过程中,出现了阀过流保护动作。为此结合故障时的闭锁时序,推导出换流阀触发异常,交流电源经由换流阀、旁通开关形成了两相短接导致阀过流保护动作的结论。最后,结合此类故障的特点,对闭锁时序进行了优化,并通过试验验证了优化后闭锁时序的有效性。

±800kV换流变压器现场检修试验厂房的结构设计

研发现场检修和组装技术是解决规模巨大的高压直流输电工程换流变压器运输困难问题的关键。针对南方电网普洱换流站±800 kV换流变压器检修试验厂的功能要求,成功地设计了该厂的结构,使其具有换流变压器阀侧外置引线装置的现场安装、工程投运后故障换流变压器的现场检修和试验等功能。该厂的设计还为今后发展现场组装式换流变压器提供了技术基础。