呼—辽高压直流输电系统全电压起动过电压的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年第1期东北电力技术9，·’'·'，···'I-研究呼一辽高压直流输电系统^¨2b：全电压起动过电压的研究：：A¨；2应用i：-ltlt··t····‘StudyonOver·-voltageduringFull-voltageStartinginHulunbeiertoLiaoningDCTransmissionSystem严干贵，韩来文，孙效伟2(1．东北电力大学电气工程学院，吉林吉林132012；2．东北电网有限公司丰满培训中心。吉林吉林132108)摘要：高压直流输电系统全电压起动时将在逆变侧

2、产生很高的过电压，是HVDC直流侧最为严重的过电压情况。采用东北首条高压直流输电系统呼一辽直流工程实际参数，利用电磁暂态分析程序包PSCAD／EMTDC以及MA'II_AB两种软件分别作为仿真平台，建立了呼一辽高压直流输电系统的模型，对其全电压起动进行了数字仿真。仿真结果具有较高的精确性，为现场实际运行提供了依据。关键词：高压直流输电；直流；全电压起动过电压[中图分类号】M866[文献标识码】B[文章编号]1004—7913(2007)01—0009—04为降低起动过程中的过电压及减小起动时对两回(10lan)，呼伦贝尔3厂一换流站1回(4o端交流系统的冲

3、击，直流输电的正常起动应严格按km)，呼伦贝尔l厂一呼伦贝尔3厂l回(80km)；照一定的步骤顺序进行⋯。正常情况下，在回路完辽宁长岭换流站出2回500kV线路接人新建的鞍好、交直流开关设备全部投入且交流侧滤波器投入山变，每回线路长度约51km。适量等条件满足后(保证t／≥90~)，先解锁逆变2呼一辽直流工程参数及系统模型器，后解锁整流器，按照逆变侧定电压调节或定熄弧角调节规律的要求，由调节器逐步升高直流电压2．1换流阀直至额定值，即所谓“软起动”。然而由于某种原单个可控硅~q3-E3J正常工作时可长期承受8．0因(如控制系统异常)，两端解锁过程紊乱，逆变

4、kV电压值，每个桥阀由36个可控硅阀片串联并配侧换流器尚未解锁而整流侧却全部解锁，此时若又备均压、阻尼保护电路。以较小触发角起动，全电压突然对直流线路充电，图1为换流阀的等值模型，每一个完整的换流由此产生的过电压非常严重。阀是由36个并联有缓冲电路的整流管，6个阳极本文采用东北首条高压直流输电系统呼一辽直电抗器和6个大电容组成。流工程实际参数，以PSCAD／EMTI)C、MATLAB作为仿真平台，分别建立了完整的模型，深入研究了其全电压起动过程，对全压起动过电压的各种特性作了较为全面的分析。图1阀等值模型2．2换流变压器1呼一辽高压直流输电工程概况两端换流

5、站中均配备l2台单相变压器，单台呼一辽直流输电工程【j直流电压为4-550kV容量为300MVA。其中2个单极接线相同，3台接(双极双桥)，输送容量300万kW，线路长度987成Y／Y，3台接成y／／',。换流变空载电压比等参km。送端(呼伦贝尔)换流站选址伊敏，受端数参考天(生桥)一广(州)4-500kV高压直流(辽宁)换流站选址长岭。接人方案：呼伦贝尔换输电工程【4J选定。流站出4回500kV交流线路，其中呼伦贝尔1厂2．3直流输电线路一换流站1回(100kin)，呼伦贝尔2厂一换流站2导线为4分裂钢芯铝绞线，型号为ACSR一720维普资讯http:/

6、/www.cqvip.com1O东北电力技术20o7年第1期×4，特性参数见文献_5_。直流线路上，在分析避雷器对过电压的保护作用2．4交流母线无功补偿设备及滤波装置时，只需考虑换流器避雷器FC以及直流极线路侧根据文献[2]中提供的电网交流系统参数，按避雷器FDB1。经计算并参考文献[1]、[9]，选用照文献[1]中提出的计算方法，文献[6]中的CIGREY20W1—44A,／1106型大容量氧化锌避雷器，其直流制订的500kV直流系统标准模型Benchmark经计算1mA时电压为615．00kV，雷电过电压保护水平≤得出。1390．00kV，操作过电压保

7、护水平≤871．O0kV。2．5直流侧平波电抗器及滤波装置3仿真计算通过文献[7]、[8]及[6]中的CIGRE制订的500kV直流系统标准模型Benchmark经计算得出。3．1无避雷器保护时全电压起动过电压2．6电源模型系统条件为直流线路完好，回路所有开关设备在国际大电网会议CIGRE直流联络线委员会均在“合”位；呼伦贝尔(整流)侧交流母线电压HVDC系统控制工作组提出的高压直流输电标准模为525kV左右，长岭(逆变)侧换流阀全部闭锁；型(Benchmark)中，电源内阻抗按照阻感串并联两侧直流滤波器均投入。仿真计算结果如表1、图等值。考虑到东北电网实

8、际情况，根据500kV及4、图5所示。220kV两级网络结构，认为