大电网故障下的银东直流动态特性研究

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1、电力安全技术第l8卷(2016年第3期)大电网故障下的银东直流动态特性研究郭启伟，汪希伟，李超，张雷，韩旭，陈强(国网山东省电力公司检修公司，山东济南250118)[摘要]采用一种基于物理等效的方法对直流系统的受端——山东电网500kV大电网进行等值处理，建立银东直流PSCAD模型，分析山东电网交流联络线模拟单相接地故障和三相短路故障对银东直流动态特性的影响，为银东直流输电工程的稳定运行和故障处理提供技术指导和理论依据。[关键词]直流系统；单相接地；三相短路；动态特性1银东直流系统PSCAD仿真模型介绍电路如图3所示。±660kV银东直流系统西起宁夏银川，东至详细直流系统模型山

2、东青岛，线路全长l333km，额定输送电量400万kW，为宁夏电力外送山东的重要通道，是国家电网“西电东送”的重点工程。随着我国电网结构控主制Et趋复杂以及直流系统的广泛接入，需要对系统电电系路统磁暂态过程进行分析研究，为系统运行和故障处理提供参考意见。为此，采用PSCAD软件，对银东直流系统建立PSCAD仿真模型进行研究。该模型包括控制系换旁流通统和主电路，控制系统和主电路的建模框架如图1变对压控所示，其中旁通对为换流桥中连接同一相交流端子器蓠}i萎i1雾lI垂}l奏ll蓁}}ij黍制的2个换流臂所形成的旁通通路。当换流阀故障时，将电流从故障阀转移到旁通对，尽量减少故障阀中图

3、1直流系统的总体建模框架流过直流故障电流的时间。银东直流系统主电路结构如图2所示，其等值在图3中，i，分别为整流侧和逆变侧换瓣琳特稚稚特瓣辨帮瓣瓣稚蜷鞯耩臻臻谁瓣瓣瓣特稚稚稚耩谁臻器臻瓣臻稚特糖韵}臻鼯鞯替臻特瓣稚蒲稚瓣锯赫臻稚辩稚稚鞯蜷稚臻赫稚转稚稚稚鞯糖辩臻稚特稚峁耩鞲耩瓣静谁静帮帮瓣鞲稚赫赫特臻瑚睁榷臻稚系，是智能变电站推广应用和变电站无人值守集中监控条件下衡量远动装置可靠性的一种新方法。实收稿日期：2015—09—22；返回日期：2015—1015。践证明：该体系是科学有效的，但也存在部分技术作者简介：方面评价体系不够细化，评价手段过于依赖人工判肖艳炜(1982一)，男

4、，高级工程师，主要从事设备监控管理及断等不足之处，今后将予以完善和改进。监控设备技术应用研究，email：xiaoyw@zju．edu．Crl。刘强强(1982一)，男，高级技师，主要从事继电保护及厂站自参考文献：动化技术管理。1郭鹏宇．无人值班变电站立体安全防护系统探讨[JJ．电蒋正威(1978一)，男，高级工程师，主要从事厂站自动化及设力安全技术，2011，13(5)：22—24．备监控管理。2吴栋萁，陆承宇，杜奇伟．变电站厂站端远动设备的检吴栋萁(1977一)，男，高级工程师，主要从事厂站自动化技术测[J]．浙江电力，2012，31(4．)：62—64．研究。一一第18卷

5、(2016年第3期)电力安全技术平波电抗器平波电抗器换流变压器换流流阀换流变压器奉工态交流系统交流系统态工直流滤波器f本ii交流滤波器交流滤波器平波电抗器平波电抗器图2银东±660kV直流输电系统结构流变压器直流侧的懿滤交流接电极压方均根值，，分为低压限流环节；曲线e—i为逆变侧的控制特性，接地极器别为整流器的触发延迟角和逆变器的超前触发角，其中m为最小熄弧角控制，gh为修正熄弧角控制，尺分别为直流平波电抗器和换流变压器以及垃为定电流控制，ef为低压限流环节。整流器、逆变器的__1损耗1对1应的电阻，尺出为直流输电线路的电阻，j，j分别为整流器、逆变器直电压／流平波电抗器出口的

6、直流输电线侧直流电压，厶为直流电流。RiRdc’。。’‘。一VVV-——VVV————一VV、r———+—+—+』dir1图3银东直流输电等值电路图4银东直流控制系统的静态伏安特性直流输电的运行方式取决于整流侧和逆变侧换2交流系统等值建模流器的控制方式。控制系统是直流系统的核心，也是模型正确建立的关键。在正常工况下，银东直流本文对交流系统进行等值建模，包括山东电网系统整流侧为定电流控制，其控制逻辑模型可采用500kV主干网架，建模框架如图5所示。CIGRE标准定电流控制。由于银东直流系统采用本文采用一种基于物理等效的系统等值方法，阿海珐公司的换流阀，无法实测熄弧角大小，所以并结

7、合PSASP软件进行等值建模工作，等值后的逆变侧无法采用CIGRE标准定熄弧角控制，结合主干网架结构如图6所示。许继电气股份有限公司的设计理念，逆变侧采用修等值建模的基本步骤如下所述。正的预测熄弧角控制。此外，整流侧和逆变侧都(1)将该主干网节点所在地区220kV及其以配有低压限流(VDCOL)控制。，下电压等级网络中的所有发电机聚合成l台等值发银东直流输电系统的控制特性如图4所示。电机，等值发电机的额定容量和有功出力分别为各在图4中，曲线a-d为整流侧的控制特性，台发电机额定容量和有功出力