特高压直流输电分析与实践研究

《特高压直流输电分析与实践研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、特高压直流输电分析与实践研宄(上海电力高压实业有限公司200331)摘要：随着社会经济水平的不断提升，我国区域建设与生产生活对电能的需求不断增长，电网建设在整体规模和容量等方面有了全面的进步。现阶段,特高压直流输电技术的应用成为了电力行业关注的重点，其具有较强的输电稳定性与电力输送能力，在线损等方面有着突出的优势。木文探讨了特高压直流输电分析与实践的相关内容，旨在提供一定的参考与借鉴。关键词：特高压；直流输电；分析；实践1特高压直流输电分析1.1特高压直流输电系统的伏安特性直流系统的整流侧、逆变侧的伏安特性曲线有以下几种，不同的特性曲线对系统的稳定性有很大影响：(

2、1＞整流侧定电流控制和最小点火角限制、逆变侧定熄弧角控制。当整流侧或逆变侧仔意一侧的交流系统电压扰动时，会瞬间导致直流电压变动，进而引起直流电流变动，此时逆变侧的控制会起到负阻尼作用，对系统稳定不利。(2＞整流侧定电流控制和最小点火角限制、逆变侧定电压控制。在直流电压、直流电流扰动期间，逆变侧力图保持直流电压不变，而整流侧电流调节器只需克服直流电流的扰动，与第一种特性相比要相对稳定。1.2特高压直流系统的控制特性按照直流输电相关国际标准对控制系统结构分层的观点，上述闭环控制的功能基木归属于极控制，而换流器控制主要包含向换流器发出点火脉冲的开环控制环节。在这种系统中

3、，整流、逆变两端的调节特性极易配合。在主回路参数设计中，己确定了两端直流系统的各相关参数的匹配，达到稳态工作点即工作在额定直流电流、＞1.整流侧流电压为额定直流电压。在任何暂态或动态过程中，整流侧每极的直流电流调节器将根据直接感受的对侧直流电压的变化进行定电流控制。在目前研究的由双12脉动换流器串联组成一个极的特高压直流结构，如果依旧使用以30°间距发出等距点火脉冲的换流器控制，苏直流控制必须在常规直流控制的分层结构的基础上增加一个最底层的换流器控制层，它包括分别对应每个12脉动换流器的2个换流器控制，每个换流器控制必须基于12脉动换流器的换流母线电压作为

4、点火脉冲的同步电压。此吋，整流侧每个12脉动换流器并不能感应到对侧任何一个12脉动换流器的工作电压。2特高压直流输电实践研宄2.1特高压输电实践概况(1)问题分析在某电网区域&pluSmn;800kV特高压直流输电工程第4阶段调试中，双极直流功率2500MW吋，操作极1高端阀组由定角度控制方式切换为定理想空载直流电压控制方式，分接头调整到位后，高、低压换流变分接头档位相差达3档II持续吋间较长，该极低端阀组的M型避雷器过热损坏。如图1所示，M型避雷器安装在200kV阀组高压侧对地，正常运行吋该点的电压主要为中性母线平波电抗器和换流变上的压降之和。图1低压阀组避雷器

5、布置示意图图2为400kV母线对地电压UdcM对吋间t的录波图(50%额定功率)，避雷器损坏前400kV直流母线上有明显的24次谐波电压，其幅值达160kV。高、低压阀组对称运行吋，400kV母线位置的24次谐波相互抵消，不会改变原有的谐波特性。高、低压阀组即使存在较小的触发角差异，也会形成不对称运行，可产生较大的谐波电压。由于杂散参数影响，实际的谐波电压远大于理论计算值。图2M避雷器损坏前400kV母线电压波形(2)仿真计算分析使用云广特高压直流工程详细控制保护模型，模拟在交流电压535kV、双极直流功率2500MW吋，高、低压分组分别采用定电压和定触发角模式下

6、，计算400kV母线电压和M型避雷器上的电压，换流变压器阀侧对地杂散电容按照15nF考虑，仿真结果如图3、图4所示。图3对称和不对称运行吋400kV母线对地电压图4对称和不对称运行吋M型避雷器对地电压双阀组对称运行吋,400kV母线和M避雷器上的24次谐波分量不明显,当双阀组不对称运行吋，产生了明显的24次谐波。换流变二次侧对地电容与换流变、平抗等发生谐振，放大了谐波，积累一定吋间后引起M避雷器过热损坏。3解决策略双12脉动阀组串联是特高压直流的基本结构形式，但双阀组串联容易产生触发角不一致，可能导致串联处产生较大的谐波电压，甚至会损坏避雷器等设备。对于高、低压阀

7、组可能分层接入或分送不同交流系统的特高压直流系统,应引起重视。为克服这种现象，可采用多种策略：(1＞一种理论上的措施是使高、低压2个换流器单元所需的直流电流指令值和实际直流电流测量值均完全一致。直流电流指令值只要统一由极控系统发出即可保证完全一致，不存在实现的难度；而对于直流电流测量值是否可以完全一致的问题，一个方法是直流电流的测量值也统一由极控系统发出，这样可避免直流电流测量装置及其传输路径、模/数转换等环节带来的误差，并可防止上述的发散至极限的异常工况。但实际工程中，由于控制系统必须避免换流器在稳态、动态和暂态下的过应力状态，因此在直流电流控制和直流保护中，通

8、常对换流变