基于UAPC平台的天广直流线路重启功能介绍

线路故障重启动功能是高压直流输电工程中的重要组成部分,对直流输电系统的安全稳定运行的意义重大.在10年的运行过程中,天广直流多次发生线路瞬时故障,线路故障重启动功能有效地保证了天广直流的稳定运行.在经过2010年的控制保护系统改造后,基于UAPC平台的新系统的直流线路故障重启动功能仍然肩负此重任.文中结合实际录波波形阐...     

关于消除电网系统主变压器直流偏磁问题的分析

1直流偏磁产生的原因与现状 1．1背景 广东电网的±500kV西电东送和天广直流线路输电在近年相继投产,单极一大地运行方式是直流输电的运行方式之一,在这种运行方式下,直流接地极作为直流工作电流的返回通道,是直流输电系统的重要组成部分,将会影响接地极周围变电站接地网地电位的变化。当直流接地极电流引起变电站接地网地电位升高时,若两个变电站接地网之间存在电位差,直流接地极电流将有一部分流经变压器中性点、变压器绕组及输电线路。     

天广直流控制保护改造前后极控系统冗余与切换原理对比

天广直流控制保护改造后,南瑞控制系统与原西门子系统同样采用双重化的冗余系统以提高系统可靠性,但在如何进行系统切换上各有特点。本文重点对控制保护改造前后极控系统的切换原因和条件进行了对比分析,这样有助于提高对高压直输电流系统的运行维护水平。     

HVDC接地极基本特性分析

高压直流输电接地极是高压直流输电工程中的重妻组成部分,对直流接地极基本特性的分析是整个接地极设计的理论基础。分析了高压直流输电接地极的基本特性,主要包括：接地极的接地电阻;接地极的电流分布;当外加电动势时,在直流接地极附近及其表面的电位分布以及接地极的温度分布。     

基于行波耦合原理的高压直流输电系统接地极引线故障测距

提出一种基于平行双导线行波耦合原理的接地极引线故障测距方法,推导接地极引线线模波和地模波传播等效参数及耦合规律.该方法建立在接地极引线分布参数模型基础上,采取接地极引线并行线路同时刻注入同极性脉冲的方式,通过脉冲发射和初始线模波时间差计算故障距离.该方法能够消除无故障时脉冲行波在接地极引线上反复传播的不利影响,计算简单,录波量小,定位精度高.仿真结果表明,该方法可以实现高压直流输电系统接地极引线全线范围内故障点的快速、准确测距.     

WTWELD放热焊接工艺在电网直流工程接地设施中的应用

高压直流输电系统中接地极回线对于整个直流输电的正常运行但当着重要的位置,由于同材质接地体之间传统的焊接连接方式存在着电气导通率（电流容量）不足及强度较低、施工困难等缺陷,在国网直流工程建设伊敏换流站接地极极址工程建设中我们采用了新型的金属材料热熔焊接方式,从而改良了传统接地系统接地体之间的连接工艺,提高了整体的工程质量,极大程度的解决了接地极馈电棒在焊接施工中的困难。     

鱼龙岭直流输电共用接地极在线综合监测系统设计

为改变鱼龙岭直流输电共用接地极采用人工现场检测的现状,能够实时远程获得接地极运行数据参数,快速判断接地极运行安全状态,提高接地极运行可靠性,本文设计了鱼龙岭直流输电共用接地极在线综合监测系统.该系统利用数据监测模块监测土壤温度、土壤湿度、水温、水位和馈电电流,借助控制采集模块收集各项监测数据,通过无线传输方式将现场采集的各项数据信息传送至后台管理系统,后台管理系统对数据分析处理后自动判断接地极的健康状态.该系统解决了监测共用接地极电流的问题,通过对其安装应用,验证了该系统设计的合理性和运行的可靠性.     

哈密—郑州高直流输电对地磁场观测的影响分析

哈-郑高压直流输电影响沿途经过的13个地磁台的观测,对地磁观测的影响尤为突出,通过分析线路周边所有地磁台观测资料,结合多台对比的方法发现,高压直流输电主要对地磁场观测中的Z分量和F分量影响较大,在线路两侧的地磁场数据干扰形态相反,干扰幅度与距离高压输电线的远近成反比,其干扰时段具有一致性。在换流站附近的地磁场会形成接地极和线路磁场相互叠加,影响到地磁场各要素都会有复杂的干扰变化。由于地磁场具有区域相同的特性,高压直流输电对地磁场观测过程中的干扰数据,可以通过多台资料差值对比分析来进行准确的预处理。     

特高压直流输电接地极在线监测系统设计

特高压直流输电换流站接地极的检测多采用人工现场检测,这种方式无法获得接地极的实时运行数据,且人工费用较高.为了满足特高压直流输电系统安全的需求,设计了一种特高压直流输电接地极在线监测系统,该系统采用3G无线通信技术,可远程在线监测接地极电流、观测井水位等重要运行数据及接地极现场视频数据,实现对接地极的故障诊断及寿命评估.系统数据精度高和远程传输快,具有很好的野外运行稳定性.     

金属回线纵差保护在普侨特高压直流输电工程中的应用

针对单极金属回线运行时的金属回线故障,在研究南网天广、高肇、兴安、云广I等工程的直流保护系统的基础上,普侨特高压直流输电工程的直流保护系统首次设置了金属回线纵差保护。首先详细阐述了金属回线纵差保护的原理,并介绍了与其他线路故障后备保护的配合;接着借助RTDS实时仿真系统和普侨直流实际的控制保护装置组成的闭环系统进行了实验验证。从实验结果可看出新增保护的有效性和与其他保护配合的合理性,能有效减少由于金属回线的瞬时故障造成的系统停运,提高了系统运行的可靠性。目前,金属回线纵差保护已经在普侨工程的直流保护系统中实施,运行良好。     

一种混合双端直流输电线路的纵联保护新原理

为保证混合双端高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端电流相似度.通过故障分析发现,区内故障时线路两端电流无明显线性关系,区外故障时线路两端电流呈线性关系.根据该差异,提出了一种基于相关系数的混合直流输电线路纵联保护方法.利用PSCAD搭建混合双端型高压直流输电线路仿真模型,输出直流输电线路区内和区外故障结果,并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真.仿真结果验证了所提保护方法的正确性,该方法在实际应用中数据无需严格同步,能够快速可靠地实现故障判别,具有较强的实用性.     

论高压直流输电线路继电保护技术

当前,高压直流输电线路在电力工程实际生产运行中仍存在着无法实现对输出电压的稳态控制、抗干扰能力低等不足。为解决此方面不足,以某电力工程项目为例,设计针对高压直流输电线路的继电保护技术。阐述此项工作在实施中面临的挑战,提出建立继电保护机制、保护设备选型优化、保护设备布置方式等措施。通过此种方式,设计一种全新的继电保护技术,并通过对比实验证明,新的继电保护技术能够将输电线路的电压控制在标准范围内,并且保护过程中的抗干扰能力得到极大提升,能够确保高压直流输电线路与整个变电站的安全、稳定运行。     

基于地模-线模极波比的HVDC单端行波保护方案

对天生桥-广州(天广)高压直流输电工程已经多次发生的高阻接地故障下行波保护拒动问题进行了分析研究,指出了高阻接地故障下电压变化率与电压幅值差小于区外接地故障时电压变化率与电压幅值差的最大值是导致保护拒动的根本原因.在此基础上,提出了一种基于地模极波与线模极波比值的高压直流输电线路单端行波保护方案.该方案采用模量分解的方法将故障行波分解为地模极波和线模极波,并基于PSCAD/EMTDC仿真计算平台分析了不同故障条件下地模极波特性.理论分析和仿真结果表明:该方法能够很好地响应各种高阻接地故障,灵敏度高,优于现有工程上使用的保护方案.     

一种混合双端直流输电线路暂态保护方案

为保证混合双端型高压直流输电系统安全运行,论文分析了混合双端直流输电线路两端边界元件的幅频特性。根据区内外故障下线路暂态电压瞬时能量差值的不同特征,利用改进局部均值分解方法（local mean decomposition,LMD）来提取故障分量,论文提出了一种基于改进型LMD分解的直流线路暂态保护方法。该方法有效降低了经典LMD分解在处理直流故障信号时的端点效应和滑动误差对仿真数据的影响。最后利用PSCAD仿真软件搭建了LCC-MMC混合双端型高压直流输电线路仿真模型,利用该仿真模型输出直流输电线路区内和区外故障仿真结果。并利用Matlab对故障数据进行处理,进行了算法仿真。仿真结果表明暂态电压信号的瞬时能量值在区内故障状态下明显高于区外故障和无故障状态。仿真结果验证了所提保护方法的正确性。该方法能够快速可靠的实现故障判别,具有较强的实用性。     

配电网监测系统应用及发展探讨

针对直流输电系统接地极特点,阐述了部分接地极失效的原因以及故障类型,并对接地极参数监测问题的研究意义进行了分析。对接地极监测方法进行总结,分别从监测方式和监测两个方面对接地极状态监测方法和接地极故障判断进行研究并对其进行详细的论述,同时探讨分析了当前接地极监测的局限性以及存在的问题。最后,根据目前的研究状况提出了多元监测数据融合的研究建议和后续的故障分析预测方法。     

一种±500kV混合双极高压直流输电线路保护的新方法

针对混合高压直流输电线路距离长、故障率高的问题,提出了一种适用于±500kV的混合直流输电线路的保护方法。根据混合双极高压直流输电线路边界元件两侧的信号高低频能量不同,同时考虑到故障类型以及过渡电阻对诊断结果的影响,构造了有功功率故障分量的暂态能量比值的保护方法。该方法利用小波包变换对有功功率故障分量分解,得到各节点暂态能量;利用正、负极能量比值的大小区分区内、外故障,根据正、负极能量比值的差值区分单、双极故障,并利用正、负极部分频带能量和进行故障选极。采用电磁仿真软件PSCAD/EMTDC搭建±500kV混合双极高压直流输电系统仿真模型,并利用MATLAB结合保护判据进行保护算法的仿真验证,结果表明:所提方法耐过渡电阻能力高,数据采集时间窗为3ms,在不同的工况下都可以快速、准确识别区内外故障,并具有故障选极功能。     

基于行波固有频率的VSC-HVDC直流输电线路双极短路故障保护与定位

提出了运用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对电流进行频谱分析获取固有频率的方法,实现对VSC-HVDC直流输电线路双极短路故障的保护与定位.在高压直流输电线路双极短路故障条件下,对输电线路两端采集到的双极电流相量进行相模变换得到电流模量,从线模电流分量频谱分析结果中提取固有频率主频率和二次频率,运用输电线路两端的线模电流分量固有频率主频率差作为主保护判据,固有频率二次频率作为辅助保护判据,实现直流输电线路双极短路故障保护;利用固有频率与故障距离之间的关系,完成故障定位.通过PSCAD/EMTDC仿真和Matlab数据分析验证了该方法具有较高的可行性.     

±800kV特高压直流系统中有载调压开关运行环境优化分析

本文分析了特高压直流输电系统中有载调压开关的重要性,分析了以往投运的高压直流输电工程中有载调压开关的运行情况,以实例记载了天广直流、兴安直流工程中的典型案例,分析目前特高压直流系统中对有载调压开关运行环境优化的解决方案。     

直流输电线路对地电阻率的观测干扰

直流输电线路对地震台地电阻率观测的干扰影响是目前亟需解决的问题。根据地电阻率观测仪器的工作原理,分析了直流输电线路干扰地电阻率观测的原因。针对直流线路接地极不同形状,考虑大地为水平分两层的土壤模型,基于等值复数镜像法推导出单一垂直接地体、水平双环接地体、多个垂直接地体入地电流在土壤中的电位计算公式,计算并分析了多种情况下直流线路对地电阻率观测的干扰水平。计算结果表明,采用水平双环形接地极可减小50%左右的干扰值,采用4个垂直接地极可减小75%左右的干扰值。     

基于纵向阻抗的混合双极直流输电线路保护新原理

由于传统高压直流输电和柔性直流输电有各自的优缺点,为了充分发挥二者的优势,混合直流输电成为研究的热点。对由传统高压直流输电和柔性直流输电构成的混合双极直流输电线路的保护原理开展了研究,将阻抗的概念进行扩展延伸,提出了一种基于整流侧和逆变侧纵向阻抗的故障保护原理,利用PSCAD搭建仿真模型,利用MATLAB进行算法的仿真验证,该纵向阻抗是整流侧和逆变侧两端电压故障分量的差与电流故障分量的和的比值,利用纵向阻抗的幅值来区分区内外故障。区内故障时,纵向阻抗的幅值小于该极线路全长总阻抗;区外故障时,纵向阻抗的幅值大于该极线路全长总阻抗。该保护可以自行实现故障选极,故障极的纵向阻抗幅值小于整定值,非故障极的纵向阻抗幅值大于整定值。大量的仿真结果验证了所提保护原理的正确性,并可以实现故障选极。