简介：摘要：在 发电厂 建设中，直流系统的建设及运行质量直接关系发电厂 电网控制的安全与稳定， 一方面，直流系统能持续性地输出稳定电压，确保监控系统、继电保护、控制及信号等装置的稳定运行；另一方面，直流系统供电能应对交流系统意外中断等突发状况，保证系统整体稳定。然而在实际运行中，直流系统本身的运行也存在较大威胁，其中交流侵入是影响发电厂 直流系统运行稳定的关键因素。本文就发电厂 直流系统中交流侵入的影响及应对策略展开分析。

简介：ABSTRACT: Hybrid High-voltage Direct Current Transmission Technology is developed on the basis of traditional direct current transmission technology and has broad application prospects. This paper takes the Baihetan-Sunan hybrid-type HVDC transmission project that the State Grid Corporation is planning as an example, and analyzes the fault characteristics of the DC system in the event of DC short-circuit fault, Finally, the simulation model was built in PSCAD/EMTDC, and the result confirms the validity of the theoretical analysis KEY WORDS: Hybrid High-voltage Direct Current Transmission Technology; End-mixed DC project; Fault analysis. 摘要：混合直流输电技术是在传统直流输电技术的基础上发展而来的，具有广泛的应用前景。本文以国家电网公司正在规划的白鹤滩-苏南的受端混联型直流输电工程为例，分析了该直流系统在发生直流短路故障时的故障特性，并最终在PSCAD/EMTDC上搭建了仿真模型，验证了理论分析的正确性。 关键词：混合直流输电技术；受端混联型直流工程；故障分析。 DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2014.01.论文序号 0 引言 混合直流输电系统在结构上结合了LCC-HVDC与VSC-HVDC两种常用的直流输电结构，在性能上则包含了这两种直流输电方式各自的优势。混合直流输电系统的结构大多采用整流侧LCC–HVDC，逆变侧VSC-HVDC的接线方式。这种连接方式的优势有：既发挥了LCC-HVDC系统输送容量大，系统造价低的优势，又解决了LCC-HVDC系统不能向弱源/无源网络供电的问题；逆变侧采用VSC的结构所以不会出现换相失败的现象；且VSC-HVDC控制灵活，可以独立控制有功功率和无功功率；直流电压稳定，可以改善直流系统的运行性能等[1-2]。 受端混联型直流输电是对混合直流输电技术的进一步探究与发展的结果。与常用的混合直流输电系统不同，在结构上，受端混联型直流输电系统在整流侧采用LCC-HVDC，而在受端逆变侧则采用LCC与VSC相串联的结构。这样即使逆变侧高压阀组LCC发生换相失败，低压阀组的VSC仍可以维持运行状态，直流系统仍可以输送一定的功率至交流电网。除此之外，LCC所采用的晶闸管具有单向导通性，在直流线路发生短路故障时可以阻拦VSC产生的故障电流，减小了故障对直流系统的影响。在实际的工程应用上，考虑到LCC-HVDC与VSC-HVDC所能传输容量的较大差距以及现实中各配电单位的分布。为实现整流侧与逆变侧传输容量的配平、电能输送更加灵活，可以在受端采用多端口并联的连接方式。这种结构可以根据实际情况需要并联接入更多的VSC结构，便于线路的改造。 国家电网公司正在规划的白鹤滩-苏南工程建成之后将会是我国首例受端混联直流输电工程。因此本文以该系统为主要研究对象，针对该系统的拓扑结构、阐释系统运行原理并提出可行的协调控制策略。并根据在实际工程中可能发生的故障位置，分析该系统的故障响应，在PSCAD/EMTDC中建立对应的受端混联直流系统模型，并验证理论分析。 1 受端混联直流系统拓扑结构及协调控制策略 1.1拓扑结构 白鹤滩-苏南受端混联型直流输电系统采用的是完全对称的双极结构，线路电压等级为±800kV，额定传输功率为8000MW。每一极的整流侧LCC由两个12脉波换流器串联构成；逆变侧由一个12脉波换流器与3个并联的两电平VSC串联组成。结构图如图1所示。 图1受端混联型直流系统拓扑 Fig. 1 End-mixed DC system topology 图中 ， 是为下文研究直流系统故障特性而选取的故障点所在的直流线路。建立该直流输电系统的等效模型，为方便计算，取直流系统中的一极、并联的3端VSC取其中一端。等效模型如图2所示。 为各换流阀交流侧线电压有效值； 为换相电感。 为整流侧直流电压； 为逆变侧高压阀组直流电压； 为逆变侧低压阀组直流电压； 为线路直流电流； 为线路等效电感。 为线路等效电阻。 图2受端混联型直流系统等效模型 Fig. 2 Equivalent model of End-mixed DC system 对于整流侧，当换流器触发角为 时。 (1.1) 对于逆变侧高压阀组LCC，设换流器熄弧角为 ，则; (1.2) 而对于逆变侧低压阀组VSC，其采用了PWM调制技术，输出的直流侧电压为： (1.3) 其中， 为直流电压利用率， 为PWM调制比 。所以直流电流的表达式为： (1-4) 1.2控制策略 受端混联直流输电系统整流侧LCC的控制策略与传统的LCC-HVDC控制策略一致，采用定直流电流控制方式，并辅以最小触发角控制。 图3整流侧LCC定直流电流控制 Fig. 3 Rectifier side LCC fixed DC current control 为了使直流系统能够稳定正常运行，逆变侧需要能控制系统的直流电压，高压阀组和电压阀组各分担400kV的直流电压。逆变侧高压阀组LCC采用定熄弧角控制、低压阀组VSC采用定直流电压控制和定交流电压控制。 图4逆变侧LCC定熄弧角控制 Fig. 4 Inverter side LCC fixed arc angle control 图5逆变侧VSC控制逻辑图 Fig. 5 Inverter side VSC control logic diagram 2 故障特性分析 双极直流系统常见的短路故障有单极接地故障和双极短路故障[3]，由于此受端混联型直流输电结构为双极结构，正负极完全对称，所以该直流系统的单极接地故障响应与双极短路故障响应完全一致，所以本文以单极接地故障来分析受端混联型系统的直流故障响应。通常情况下研究直流系统故障，主要是研究整流侧与逆变侧之间直流线路发生故障的情形，即图1中 所示线路位置。然而受端混联型系统由于其结构具有特殊性，逆变侧是由两种不同类型的换流器串联组成的，因此故障发生在逆变侧LCC与VSC之间线路的这种情况也有研究的价值。故障点为图1中 所示位置。 系统发生直流故障，故障点的故障电流来源主要有两方面，一方面是电源经换流器向故障点馈入电流；另一方面是系统中的储能元件经线路向故障点放电。 2.1整流侧与逆变侧间线路单极接地 当单极接地故障发生在线路 上时，系统电流流向如图6所示。 图6整流侧与逆变侧间线路单极接地故障电流流向 Fig. 6 Single pole-to-ground fault current flow between rectifier side and inverter side 逆变侧没有故障电流流入，这是因为当单极接地短路故障发生后，VSC换流器上电容储存的电压不能突变，它将会对逆变侧的LCC施加一个值为400kV的反向电压使其关断，导致逆变侧的电流无法流入故障点，该现象发生在图6中绿线所框位置。 电源经整流侧LCC向故障点馈入电流，故障时的电流暂态响应可用式(2.1)表示。 (2.1) 其中， ， 为整流端到故障点线路的等效电感和电阻， 和 为比例参数和积分参数。短路故障发生后，线路直流电流会快速增大，由图3整流器的控制逻辑图可知，系统会增大触发角以期减小线路直流电流，同时，线路直流电压因短路故障迅速下降至接近为零，电流指令 会被低压限流环节所限制[4]，线路故障直流电流会最终在整流器触发角的控制下稳定在0.55pu。 2.2逆变侧VSC单极故障接地 当短路故障点位于直流线路 时，直流系统内部的电流流向如图7所示。 图7逆变侧VSC直流线路单极接地故障电流流向 Fig. 7 Single pole-to-ground fault current flow on Inverter side VSC 由于逆变侧高压阀组LCC采用的是定熄弧角控制方式，由式(1.2)可知，输出的直流电压主要受熄弧角指令和网侧电源电压影响， 处发生短路故障对这两个参数的影响甚微，因此逆变侧LCC可以维持住400kv的直流电压的输出。它与整流侧LCC、短路点和大地构成了新的闭合回路，经换流器控制环节的调整最终维持在新的稳态继续运行。 故障点右侧馈入的电流则是由逆变侧VSC提供的，故障点位于 线路上时，结合混联系统的拓扑以及LCC与VSC控制策略的独立性。可知系统内其他的LCC结构并不会对VSC的放电过程产生影响。因此在检测到线路故障后，VSC会闭锁IGBT，并会经电容放电、二极管续流以及电网电源经反并联二极管馈入三个阶段向故障处传递直流电流[5-7]。 1)电容放电阶段: 图8 电容放电阶段等效电路 Fig. 8 Capacitor discharge stage equivalent circuit 图中所示 、 为换流器到短路点等效电阻和等效电感。 为电容电压。根据等效电路图可列齐次微分方程: (2.2)

简介：摘要：目前我国电网建设已经初步形成，电网发展滞后的矛盾得到较大缓解。但与世界先进水平相比，在电网规模、网络结构、环境保护、应用新技术方面存在较大差距，造成电网输送能力较低、运行经济性较差。为适应我国电网未来的快速发展，新技术的应用已非常必要。大规模化新能源电力传输，能源供需广域平衡，大容量高效变流等新技术需求相继涌现，对传统的电力输送技术带来了深刻变革与挑战。先进交直流输电技术是在传统输电技术的基础上，通过新的技术来提升输送能力和效率，实现高效、智能、环保的电能传输。基于电力电子技术的先进交直流输电技术发展情况，总结特高直流输电先进输电技术的发展历程、取得的成果，并指出未来相关技术领域今后的重点发展方向。

简介：摘要：早期投入运行变电站普遍存在直流系统老化及设计不合理的问题，本文对直流流系统运行现状及存在的问题及直流系统改造中重要负荷不具备停电条件这个难题进行了分析，并就变电站内设备直流电源转接中所面临问题的处理提出了解决方案。

简介：摘要：目前随着分布式电网的建设与发展，变电站的功能还将包括储能、电力变换，能量的传输也从单向变成了双向，电力的调度就变得非常复杂，所需要采集的数据剧烈增加，因此，在储能站的基础之上进行数据中心站的建设，除了要对变电站和储能站进行各项数据采集、发送外，还要根据电网的需要，实现在电力过剩时向储能装置充电，当电网电力不足时，由储能装置向电网供电的功能。

简介：摘要：直流系统在发电厂中占据着举足轻重的地位，提供继电保护控制回路、信号以及分合闸操作等的直流电源。直流系统是否能够安全可靠的供电决定着相应设备的正常运行，需要现场检修维护人员格外关注。而就运行经验来看，直流系统接地与交流窜直流故障是继电保护从业者工作中所不可避免，这时就需要依靠绝缘监测装置进行准确定位，提高直流系统故障消除的效率，缩短故障持续时间，提高系统安全运行能力。

简介：摘要：直流系统是变电站的重要组成部分，为保护测控装置提供直流电源，无论常规变电站还是智能变电站，直流系统的地位均举足轻重。维护人员定期对直流蓄电池进行核容充放电，确保其各项性能够符合标准。但是，总结事故原因可以发现，即使定期维护，仍有直流系统发生异常，导致保护测控装置异常、一次设备误动、无法对设备进行操作等后果。若因维护工作不力，直流系统工作可靠性将大打折扣。

简介：摘要：变电站直流系统对于设备正常运行起到了至关重要的作用，直流系统绝缘异常尤其是直流失地会严重影响设备正常运行，出现两点失地时可能导致保护“误动”或“拒动”。当变电站直流系统绝缘异常时，应根据异常现象选用合理方法及时查找出绝缘异常点后消除隐患。基于此，本文主要分析了变电站直流系统绝缘异常处理方法。

简介：摘要：我国电力行业的快速发展推动我国整体经济建设发展迅速，使得我国快速进入现代化发展阶段。相比交流电网，直流输电在线路损耗、传输容量、传输距离、新能源并网、分布式发电等方面具有更大的优势。直流输电网可以提高输送能量、增加系统控制自由度并且提高供电质量。

简介：摘要：随着低水头径流电站的发展，灯泡贯流式机组因其投资少、安装周期短、维护方便等优点而得到越来越广泛的应用。

简介：摘要：本文针对典型变电站直流系统接线方式，提出相关停复电倒闸操作的顺序及注意事项，为降低变电站直流系统操作风险、修编变电站运行规程提供参考。

简介：摘要：近年来，由于直流系统的故障缺陷导致变电站内开关拒动、保护误动等事故时有发生，造成了电力系统越级跳闸，扩大了事故影响范围。因此，对直流系统运行维护进行分析研究，有很重要的实际意义。本文从直流系统日常工作的实际出发，结合上海松江地区变电站直流系统的实际情况，在直流设备的运行维护、故障处理、对策及建议等方面进行了研究探讨。

简介：摘要：高压直流电相对于传统的交流电具有很大优势。从能源角度讲，高压直流电更适应如今世界能源的走向及发展趋势，尤其对于以煤炭发电为主要发电方式的我国具有极为重要的意义。基于此，以下对高压直流断路器试验技术研究进行了探讨，以供参考。

简介：随着时代的发展和社会的进步，我国经济、政治、科技、电力等诸多专业领域和社会元素都发生了一定改变，特别是对于现如今经济发展和人们生产生活来说，电力能源持久以来支持是极为关键的。经济发展中，电力能源和电力工程方面支持十分关键，随着电动汽车和直流充电桩的广泛应用，未来直流微电网建设运营至关重要，其自身结构和组成方面直接影响着其运营效益和控制策略，要有效分析。

简介：摘要：随着社会发展，我国的电力行业发展快速，新能源与负荷侧换流器在短时电压振荡中的恒功率控制将表现出负阻抗特性，削弱直流电网阻尼，容易诱发直流电压持续性振荡。本文首先建立下垂控制下直流配电网的暂态电压稳定模型，阐述直流电压惯量与阻尼的定义，分析影响系统暂态特性的关键因素。其次，提出通过引入直流母线电压变化量，动态调整下垂系数，增强直流电压阻尼的控制策略。针对阻尼控制策略带来的直流压降增大的问题，通过改进直流母线电压外环控制，使其与电压阻尼控制策略结合，提出暂态电压稳定控制策略，不仅可以提高系统阻尼，并在电压振荡抑制后减小阻尼控制引起的电压偏差。最后，通过搭建六端直流仿真系统，验证所提控制策略可以有效抑制系统振荡，并可减小振荡后的电压偏差，显著提高系统暂态电压稳定性。

简介：摘要：安全靠防范，危险靠控制，事故往往发生于失控局面。我们认为，除了不可抗拒的自然灾害，通过我们的努力，所有的事故应该能够防止任何潜在问题的产生。安全生产是电力企业的基础，它是电力企业永恒的主题。本文针对直流系统检修、维护危险点加以分析，重点讨论相关控制措施，仅供参考。 关键词：直流系统；检修；维护；危险点；控制 一、危险点分析

简介：摘要：直流系统对于维护变电站的输配电安全非常重要，并且是确保变电站正常运行的基础。如果变电站直流系统的正负母线接触接地层，绝缘电阻会减小并发生变化，如果电阻值小于一定的固定值，直流系统则会引起接地故障。本文着重分析变电站直流系统中接地故障的原因及其处理方法，以使变电站人员可以提高故障排除的质量和效率。

简介：摘要：目前，特高压直流接入电网的落点选择已经成为输变电工程中的关键问题。本文针对特高压直流分层接入电网的特点，通过选取经济性指标和系统稳定性指标，对各指标进行决策评估，从而获得直流落点选择的最优解，这对保证电网安全稳定运行具有重要意义。

简介：摘要：变电所作为整个电网的中心，其工作稳定与否直接关系到整个电网的安全稳定。在变电站中，直流系统是一种高度自治的供电体系，承担着给其它各部件供电的重任，其运行的环境十分复杂，这给直流系统的接地故障检测与诊断带来了很大困难。本文对变电所直流系统中各种接地故障的种类进行了较为详尽的探讨，并对引起接地故障的共同成因和相应的对策进行了剖析，并给出了具有较强实用性和实用性的接地故障预防措施，以期对有关工作人员起到一定的指导作用。

简介：摘要：随着新能源汽车产业的快速发展，市场对大功率、超快速直流充电桩的需求日益增加。在低碳绿色出行目标下，各大供电公司与运营商企业加大了直流充电桩的建设，服务新能源产业发展。基于此，本文以直流充电桩为主要对象，以供电公司为视角，通过探究直流充电桩相关关键技术，了解当前直流充电桩的市场需求及发展前景，提出具体的建设和应对策略，加大直流充电桩的接入量，从而实现充电桩可靠供电。