高压直流输电体系通信通道研究

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1、高压直流输电体系通信通道研究第一章绪论1.1引言中国南方五省的煤炭、水利等资源分布不均衡。西部，云南的水利资源、贵州的煤炭资源较为丰富；而经济发展上面，广东地区则较为发达，能源需求较大，用电量较大，广东省以火电机组为主，且煤炭资源和发电容量不足。因此西电东送成为南方五省经济发展的客观要求，西部地区充分发挥资源优势，东部地区充分发挥经济优势，促进东西部地区经济共同发展。西电东送的能源输送走廊就是要将云南澜沧江、糯扎渡、溪洛渡，贵州的乌江、北盘江、南盘江等水电资源和贵州的火电资源开发出来，提高能源利用率，输送广东

2、地区；同时通过抽水蓄能电厂，利用电能峰谷和季节进行调节，实现电能的低储高供，在系统发生故障时，各区域间可以相互功率支援，提供供电系统可靠性；最终实现地区资源优化配置和经济协调、可持续发展。大规模互联电网是在我国电力系统互联突出特点，而远距离高压直流输电是实现大规模互联的有效途径。高压直流输电方式相比传统交流输电方式，当超过800公里时、在输电线路横截面等同的情况下，高压直流输电输电损耗更小、效率更高、容量更大。相比高压交流输电方式，高压直流输电线路的结构简单，仅有正负极两回线，减少了施工量降低了线路走廊故障概

3、率，便于运行维护，一定程度上提高了电力系统的可靠性和安全性。高压直流输电系统的每一极可以单独运行，也可以双极运行，功率控制灵活方便，在控制区域电网负荷断面功率交互上精准、高效，提高了整个主网架的运行可靠性。另外，高压直流输电可以用于海上风电场向内地输送，方便安全高效快捷。另外，高压直流输电具有大容量、长距离、电网互联方便、功率调节容易、输电走廊窄等优点，因此，在远距离、大容量电能传输、非同步电网互联、新能源接入电网、海上平台供电，城市中心区域供电等应用场合具有明显优势[1-12]。近几年来特高压交直流输电技术

4、也发展迅猛，不光在理论界，实务界也进行了大量的实践。自1991年，M.Szechtman等人提出标准的HVDC模型，极大的促进了高压直流输电的研究与发展。全球至今有138个工程共计143,397Mbit/s两种[17-18]。专用方式是使用专用的光纤通道传输继电保护业务，此通道只传输继电保护业务，不再传输其他信号，不经过光传输设备，由保护设备通过专用光纤通道直接连接。一般情况下专用方式的通信距离100km以内，大于100km时，光纤的长距离衰耗会较大，受到保护装置收发光功率的限制和长距离光缆的敷设光缆费一般不

5、采用专用光纤模式进行传输。专用光缆的纤芯由保护装置跳接至站外光缆，两套保护装置之间没有其他多余的设备光纤直连可靠性高，方式简单，不涉及通信专业设备的复用解码的过程，传输延时小，设备便宜，便于维护。由于专用光纤方式不通过光传输设备，无需通信调度和通信网管，在运行方式上维护也较方便。目前，专用光纤方式主要应用于距离较短的城网线路保护以及发电厂与电网系统之间重要线路的保护[19]。.第二章直流输电系统站间通信系统需求分析2.1引言直流输电工程换流站间通信系统是保障直流输电控制、保护系统稳定运行的保障，也是直流级状态

6、自动操作的基础，直流站通信系统的故障在南方电网电网事故事件规范中被定义为三级事件。本章将对可能受到直流站间通信影响的换流站站内LAN网、站间I）、信号电流高频干扰（HighFrequencyInterference，HFI）和通信设备静电干扰（ElectrostaticInterference，ESI）是影响换流站内通信可靠性的主要因素。为了保障直流控制保护业务通信通道的正常运行，本章针对换流站内通信设备对环境、外力的抗干扰能力进行了实验和分析。电磁干扰是指电磁场与电子设备作用后而对电子设备产生的干扰现象。电

7、磁干扰有两种分别为传导干扰和辐射干扰。辐射干扰是干扰源磁场把其电信号耦合到另一个电载体；传导干扰是介由导电介质把一个电载体上的信号耦合到另一个电载体。在系统设计中，集成电路的引脚、高频信号线、各类元器件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。在整流（逆变）站内，电磁干扰源往往是整流（逆变）过程中，直流桥式阀片所带来的强大磁场，由交流侧50Hz工频及其整数倍高频谐波分量组成。电磁场在空间中的传输方式主要有反射﹑绕射﹑散射三种模式。当电磁波传播遇到比波长大很

8、多的物体时，发生反射。当测试设备和干扰源之间无线路径被尖锐物体阻挡时发生绕射。当电波传播空间中存在物理尺寸小于电波波长的物体﹑且这些物体的分布较密集时，产生散射。散射波产生于粗糙表面，如小物体或其它不规则物体﹑隔离网﹑标志﹑灯柱等。结论本项目以高压直流输电工程为依托，在总结以往天广直流、高肇直流、兴安直流、云广直流工程运行、维护经验的基础上，结合高压直流输电系统通信通道构成特点，完成了直流输电系统通