直流電力系統(tǒng)

文章闡述了高壓輸電線路監(jiān)測(cè)監(jiān)視系統(tǒng)在供電方案、無線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)壓縮、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制和提高系統(tǒng)可靠性及可擴(kuò)展性等方面的技術(shù)特點(diǎn)，介紹了系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標(biāo)，直流試驗(yàn)線段監(jiān)測(cè)監(jiān)視系統(tǒng)的各部分的構(gòu)成，描述了裝置的功能原理、電源及控制電路，并介紹了系統(tǒng)的軟件功能。

11月26日，由江蘇省電力公司組織、江蘇電力試研院研制的“±800kV直流特高壓工程配套金具研制開發(fā)”課題順利通過了國家電網(wǎng)公司驗(yàn)收。驗(yàn)收委員會(huì)專家一致認(rèn)為，該課題研究成果填補(bǔ)了±800kV直流特高壓電力金具的空白，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

該項(xiàng)目為國網(wǎng)重點(diǎn)科技項(xiàng)目，其中交流部分在南京已經(jīng)順利通過驗(yàn)收，直流部分的驗(yàn)收通過標(biāo)志著該課題已順利完成。

“±800kV直流特高壓工程配套金具研制開發(fā)”項(xiàng)目，研制開發(fā)了±800kV直流特高壓輸電工程配套系列金具，包括線路工程“V”型懸垂串、組合耐張串、六分裂導(dǎo)線阻尼間隔棒、預(yù)制式管型硬跳線、鼠籠式硬跳線及均壓屏蔽環(huán)等，并從力學(xué)和電氣性能兩個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化分析，經(jīng)計(jì)算、試驗(yàn)及改進(jìn)，滿足了直流特高壓線路工程建設(shè)需要。

該課題緊扣國家電網(wǎng)公司特高壓發(fā)展戰(zhàn)略，將為國家特高壓電力建設(shè)提供配套支持，可用于±800kV直流特高壓交流輸電工程的建設(shè)，從而填補(bǔ)了國內(nèi)特高壓電力金具的空白。

特高壓直流電力系統(tǒng)闡述了高壓輸電線路監(jiān)測(cè)監(jiān)視系統(tǒng)在供電方案、無線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)壓縮、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制和提高系統(tǒng)可靠性及可擴(kuò)展性等方面的技術(shù)特點(diǎn)，介紹了系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標(biāo)，直流試驗(yàn)線段監(jiān)測(cè)監(jiān)視系統(tǒng)的各部分的構(gòu)成，描述了裝置的功能原理、電源及控制電路，并介紹了系統(tǒng)的軟件功能。

以研究2010年南方電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性為目的,提出了含±800kV特高壓直流的多饋入交直流系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真研究重點(diǎn),解決了大規(guī)模多饋入交直流系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真時(shí)系統(tǒng)等值、模型處理以及仿真步驟等問題。依此運(yùn)用pscad/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件,建立了包含±800kV云廣特高壓直流等5條直流輸電線路的電磁暫態(tài)仿真模型,研究中換流器模型采用詳細(xì)模型。在此基礎(chǔ)上研究了交直流系統(tǒng)各種故障下的動(dòng)態(tài)特性,研究結(jié)果為南方電網(wǎng)規(guī)劃及安全穩(wěn)定措施的制定提供了理論依據(jù)。提出建立電磁暫態(tài)仿真模型,為研究大規(guī)模含特高壓直流的多饋入交直流系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性提供了一套可行的方法。

一種高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，包括局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線，所述局端設(shè)備包括具有輸入端和至少兩個(gè)輸出端的電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接來自局端的電源系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)輸出端分別連接不同的用戶線并且至少有一個(gè)輸出端的輸出電壓極性與其他輸出端的電壓極性相反，且每一個(gè)輸出端的電壓絕對(duì)值小于安全電壓，所述遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。

本發(fā)明還提供一種高壓直流遠(yuǎn)端供電方法。本發(fā)明通過采用相反極性電壓，在保證輸送效率的前提下降低了用戶線對(duì)地電壓值，從而保證了操作的安全性。

該文針對(duì)非線性系統(tǒng)的目標(biāo)優(yōu)化控制要求,提出采用目標(biāo)函數(shù)加權(quán)和法,建立統(tǒng)一的非線性目標(biāo)函數(shù),并在此基礎(chǔ)上采用非線性協(xié)調(diào)預(yù)估算法來求解該問題.具體應(yīng)用到一個(gè)實(shí)際的高壓直流(HVDC)輸電系統(tǒng)的控制中,仿真結(jié)構(gòu)表明,以目標(biāo)函數(shù)加權(quán)和法所建立的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù),作為高壓直流(HVDC)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù),并采用非線性協(xié)調(diào)預(yù)估算法,效抑制進(jìn)入系統(tǒng)的擾動(dòng),使系統(tǒng)恢復(fù)到平衡狀態(tài),滿足系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行的要求 。

《電力系統(tǒng)直流裝置實(shí)用技術(shù)問答》以電力系統(tǒng)直流裝置專業(yè)基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)為主:以提升直流裝置檢修人員的綜合分析能力和業(yè)務(wù)技術(shù)為目標(biāo)，以問答形式對(duì)直流裝置檢修工作涉及到的基礎(chǔ)理論和實(shí)用技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的論述?！峨娏ο到y(tǒng)直流裝置實(shí)用技術(shù)問答》通俗易懂，簡(jiǎn)明扼要，通用性強(qiáng)，覆蓋面廣，既可以作為各供電企業(yè)直流裝置檢修人員入門的技術(shù)培訓(xùn)用書，又有利于提高有一定工作經(jīng)驗(yàn)的直流裝置檢修人員綜合業(yè)務(wù)水平。

《電力系統(tǒng)直流裝置實(shí)用技術(shù)問答》有助于相關(guān)工作人員進(jìn)一步學(xué)習(xí)、理解和掌握直流裝置實(shí)用技術(shù) 。

高壓直流電力系統(tǒng)，一種高壓直流遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，包括局端設(shè)備、遠(yuǎn)端設(shè)備以及連接所述局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)用戶線，所述局端設(shè)備包括具有輸入端和至少兩個(gè)輸出端的電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端連接來自局端的電源系統(tǒng)，所述至少兩個(gè)輸出端分別連接不同的用戶線并且至少有一個(gè)輸出端的輸出電壓極性與其他輸出端的電壓極性相反，且每一個(gè)輸出端的電壓絕對(duì)值小于安全電壓，所述遠(yuǎn)端設(shè)備的輸入端分別連接極性不同的用戶線。

方法

本發(fā)明還提供一種高壓直流遠(yuǎn)端供電方法。本發(fā)明通過采用相反極性電壓，在保證輸送效率的前提下降低了用戶線對(duì)地電壓值，從而保證了操作的安全性。

該文針對(duì)非線性系統(tǒng)的目標(biāo)優(yōu)化控制要求,提出采用目標(biāo)函數(shù)加權(quán)和法,建立統(tǒng)一的非線性目標(biāo)函數(shù),并在此基礎(chǔ)上采用非線性協(xié)調(diào)預(yù)估算法來求解該問題.具體應(yīng)用到一個(gè)實(shí)際的高壓直流(HVDC)輸電系統(tǒng)的控制中,仿真結(jié)構(gòu)表明,以目標(biāo)函數(shù)加權(quán)和法所建立的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù),作為高壓直流(HVDC)系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化的統(tǒng)一目標(biāo)函數(shù),并采用非線性協(xié)調(diào)預(yù)估算法,效抑制進(jìn)入系統(tǒng)的擾動(dòng),使系統(tǒng)恢復(fù)到平衡狀態(tài),滿足系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)和安全運(yùn)行的要求.

目錄

1 電力系統(tǒng)仿真的分類和發(fā)展趨勢(shì)

1.1 電力系統(tǒng)仿真的分類

1.2 電力系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2 國內(nèi)外電力系統(tǒng)非實(shí)時(shí)仿真技術(shù)分析

2.1 國內(nèi)外電力系統(tǒng)離線非實(shí)時(shí)仿真工具介紹與分析

2.2 電力系統(tǒng)在線分析及調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)

3 國內(nèi)外電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)及其應(yīng)用

3.1 電力系統(tǒng)物理實(shí)時(shí)仿真及其應(yīng)用

3.2 電力系統(tǒng)數(shù)字物理混合實(shí)時(shí)仿真及其應(yīng)用

3.3 電力系統(tǒng)數(shù)字實(shí)時(shí)仿真及其應(yīng)用

3.4 電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真的比較、分析、應(yīng)用和發(fā)展展望

4 直流輸電系統(tǒng)仿真模型

4.1 直流輸電系統(tǒng)仿真模型

4.2 常用電力系統(tǒng)仿真軟件中的直流仿真模型

4.3 直流輸電系統(tǒng)仿真模型選擇原則

5 交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真

5.1 交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)現(xiàn)象

5.2 交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真步長(zhǎng)選擇

5.3 交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真算法

5.4 交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真模型

5.5 交直流電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)等值

5.6 交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真初始化問題

5.7 電磁暫態(tài)仿真程序在交直流電力系統(tǒng)仿真應(yīng)用中的局限性

6 交直流電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真

6.1 交直流電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真算法

6.2 交直流電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)仿真模型

6.3 機(jī)電暫態(tài)仿真程序在交直流電力系統(tǒng)仿真應(yīng)用中的局限性

7 交直流電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)仿真

7.1 交直流電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的含義

7.2 交直流電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的問題

7.3 交直流電力系統(tǒng)中長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)穩(wěn)定仿真

7.4 交直流電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定動(dòng)態(tài)仿真

8 交直流電力系統(tǒng)小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)仿真分析

8.1 交直流電力系統(tǒng)小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的含義

8.2 交直流電力系統(tǒng)小擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定仿真分析

9 交直流電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真

9.1 RTDS硬件板卡介紹

9.2 交直流電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真所需的RTDS硬件配置

9.3 RTDS軟件介紹

9.4 RTDS改進(jìn)點(diǎn)火脈沖算法

9.5 大規(guī)模交直流電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真

10 提高交真流電力系統(tǒng)仿真水平的措施

10.1 建立結(jié)構(gòu)合理的交直流仿真系統(tǒng)

10.2 建立交直流電力系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

10.3 提高仿真模型和參數(shù)的精確性

10.4 在機(jī)電暫態(tài)仿真程序中加入較詳細(xì)的直流系統(tǒng)模型

10.5 擴(kuò)大電磁暫態(tài)仿真程序的仿真規(guī)模

10.6 機(jī)電暫態(tài)和電磁暫態(tài)混合仿真

10.7 建立電網(wǎng)在線實(shí)時(shí)分析及預(yù)決策系統(tǒng)

10.8 多種仿真程序相互補(bǔ)充和驗(yàn)證

10.9 根據(jù)交直流電力系統(tǒng)實(shí)際情況確定仿真工具的應(yīng)用條件

11 RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用

11.1 直流控制保護(hù)系統(tǒng)功能和動(dòng)態(tài)性能實(shí)驗(yàn)

11.2 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)

11.3 輸電線路行波故障定位儀試驗(yàn)

11.4 串補(bǔ)工程控制保護(hù)裝置試驗(yàn)

11.5 交流線路保護(hù)裝置試驗(yàn)

12 南方電網(wǎng)RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)2100433B