交直流电网实时协调安全控制技术设计与实现

针对交直流混联送端电网依然存在着暂态稳定、弱阻尼振荡和频率稳定等运行风险,提出了交直流电网实时协调安全控制技术。根据送端电网受扰后不同阶段的特点,交直流电网实时协调安全控制技术充分发挥电力电子装置的控制性能,对暂态稳定、频率稳定和动态稳定等多种稳定过程协调优化并进行附加控制。以许继的HCM3000软硬件平台为稳控执行单元开展交直流电网实时协调安全附加控制技术研究,实现控制策略的在线优化,并在实验室条件下验证了交直流电网实时协调安全控制策略的有效性。

±800kV特高压直流输电系统运行方式的仿真研究

±800kV特高压直流输电采用双12脉动换流器串联接线方式,结构非常复杂,换流器的基本运行方式和控制策略尚没有确定的方案。对其控制系统的结构,换流器的控制方式和配置,特别是双12脉动换流器之间如何协调控制等问题进行研究具有十分重要的意义。采用PSCAD/EMTDC仿真程序,以云广特高压直流工程为背景,建立±800kV特高压直流输电模型,对双极全压启动、单个12脉动阀组的投入和退出,以及逆变侧交流系统发生单相接地故障等情况进行了仿真。仿真结果表明,±800kV特高压直流输电具有良好的动态响应性能,能够满足长距离大容量输电的需求。传统±500kV直流输电工程的控制策略仍然可以用于特高压工程,整流侧采用定电流控制,逆变侧采用定熄弧角控制可以获得较好的稳态和暂态特性;提出的控制方式、控制策略以及单个阀组投入和退出逻辑对实际工程具有指导意义。

灵宝背靠背直流输电工程冗余极控系统的实现

直流输电系统中,极控系统输出小的变化可能导致传输功率产生很大的波动。为保证在运行系统故障时冗余系统之间无扰动切换,冗余极控系统的运行点要尽可能保持一致。介绍了灵宝背靠背直流输电工程中冗余极控系统的具体实现方法,系统选择单元的设计采用传统的电子设计技术,没有使用微处理器,从而不依赖于编程软件。该设计方法能保证系统选择单元和极控系统相互独立,不仅提高了系统的可靠性,而且保证了冗余系统之间快速切换。实时数字仿真器(RTDS)上的仿真结果进一步表明这种设计方法适用于直流输电系统冗余的需要。

灵宝背靠背直流输电工程直流极保护系统三取二逻辑功能的实现

直流输电系统保护除了与交流继电保护一样,能满足快速性、灵敏性、选择性和可靠性的要求,还必须具有足够高的RAM(Reliab ility、App lic ition、m aintainab ility)指标和冗余化设计。灵宝背靠背直流输电工程许继控制保护系统中直流极保护系统采取了与国内交流继电保护不同的三取二逻辑概念,对其原理及实现方法进行了阐述,同时也介绍在西门子不提供技术支持的情况下,实现运行状态与试验状态的自动转换功能,并在试验状态下能自动闭锁出口。灵宝背靠背直流输电工程目前已正式投入商业运行,直流极保护系统经历了工程实际的考验,验证了三取二逻辑及实现方法的合理性、正确性、有效性。

高压直流输电系统双极功率调制异常分析

依某直流系统功率调制异常为例,结合现场相关事件记录和故障恢复前后时刻录波波形,分析推断引起此次功率调节异常原因是整流侧接收到对站电流参考值出现异常。详细分析了总的功率参考值、总的电流参考值、直流电流参考值、直流电流测量值之间数值计算关系,以及现场极控系统站间通信完成功能,分析定位造成整流侧电流参考值异常原因是换流站站间通信通道存在异常。仿照现场极控系统实际站间通信配置结构,设计仿真实验项目,在实验室搭建的仿真平台上完成现场故障重现,完成推论验证。最后,总结分析造成直流系统功率调制异常相关环节并指出对应处理措施,对今后功率调制相关故障快速处理具有实际指导意义。

基于RT-LAB的柔性直流输电系统仿真平台设计

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术以其在功率控制、潮流反转、无功补偿等方面的诸多优势,必将成为未来输配电系统的重要组成部分。但是当系统电压等级较高时,所需开关器件可能会成千上万,传统仿真平台完成不了如此庞大的仿真任务,更不能满足工程测试需求。针对该问题,文中设计了一种针对柔性直流输电系统的实时仿真平台,以实时仿真器RT-LAB为基础,配以高速光纤通信接口与被测系统进行数据交互,运用半实物仿真技术完成系统测试。该平台已用于舟山工程极控系统(PCP)和阀控系统(MVCE)的测试,试验结果及工程应用表明,该仿真平台能够完成阀控系统和极控系统实时全功能仿真验证,满足实际工程测试需求。

特高压直流输电系统无功控制策略研究

介绍特高压直流输电系统中无功控制的滤波器的配置策略、滤波器投切顺序控制、滤波器限电流控制、无功控制和电压控制、滤波器无功控制及无功定置自适应控制、谐波性能控制、分离母线无功控制、CSD控制、无功和电压测量异常处理,零功率试验时无功控制处理,GammaKick控制,并进行必要的分析,提出了有利于现场运行的有效建议。

基于HCM3000平台柔性直流输电系统设计

针对传统柔性直流输电工程换流器桥臂开关频率高、谐波含量大、动态均压困难、系统损耗大、系统容量小等缺点,提出基于模块化拓扑结构换流器应用于实际柔性直流输电工程。给出模块化换流器桥臂详细拓扑结构及其子模块充电过程;推导柔性直流有功功率、无功功率控制算法,并在HCM3000平台完成桥臂控制器设计;基于主流RTDS仿真平台搭建闭环仿真系统,对控制器控制功能仿真测试并对仿真结果进行分析总结。整个设计过程对今后柔性直流输电控制保护系统工程化设计有实际借鉴意义。最后,对柔性直流推广应用作出展望。

永富直流输电三种运行方式下无功控制

首先介绍了永富高压直流工程富宁换流站3种不同的功率输送方式的交流场配置,其次介绍了3种不同的功率输送方式下,无功控制配置策略、谐波性能控制、低负荷无功优化功能,最后基于RTDS进行仿真,并给出了RTDS仿真的功率曲线。

特高压直流无功控制策略研究

介绍了特高压直流输电系统中无功控制的滤波器的配置策略、滤波器投切顺序控制、滤波器限电流控制、无功控制和电压控制、滤波器无功控制及无功定置自适应控制、谐波性能控制、分离母线控制、CSD控制、无功和电压测量异常处理,零功率试验时无功控制处理,GAMMAKICK控制,并进行必要的分析,提出了有利于现场运行的有效建议。

基于频率-相位分析技术的特高压输电线路故障位置精密标定的基础研究

故障波形在特高压输电线路传输中的衰减和畸变,是时间差法故障定位误差的主要原因。为解决这个问题,提出一个新的方案,即频率-相位分析技术的长距离超高压输电线路故障定位,并通过比较实验来说明其定位的准确及先进性。

测控装置液晶屏显示系统设计与实现

测控装置液晶屏显示系统是基于微处理控制单元(国产芯片)+液晶屏显示模块设计、实现的一款系统,其主要是在液晶屏上显示测控装置的实时数据和参数信息,可以通过操作人机按键在液晶屏上查看测控装置的实时数据,修改测控装置的参数信息等。设计了一款测控装置液晶屏显示系统。首先,介绍了系统的总体架构;其次,阐述了系统的设计原理;然后,梳理了系统的运行流程;最后,介绍了系统的设计工具和实现技术。经测试验证,该系统设计合理、运行状态良好,具有一定的实用价值。

换流变套管末屏电压互感器波形畸变分析与处理

为解决高压直流换流站换流变压器套管末屏互感器电压波形畸变问题,根据故障录波波形,从末屏电压测量环节基本回路出发,分析出产生电压波形畸变的原因系分压式电容性电压互感器与次级电感式电压互感器配合使用时产生铁磁谐振所致。根据测量环节电路元件参数,计算出谐振等效电感和互感器二次激磁阻抗,并用测量法实际测量末屏电压互感器的电压与电流参数,换算成互感器二次激磁阻抗,证实了电压波形畸变原因分析的正确性,验证了互感器二次激磁阻抗计算值的准确性。通过推导与分析提出消除谐振的处理措施与电路连接方法,消除了因末屏互感器电压波形畸变导致的换流变中性点偏移,从而消除了造成保护误动作的一大因素。