±1100kV特高壓直流系統(tǒng)試驗技術分析

±1100kv特高壓直流輸電工程尚屬首次提出,尤其是對于±1100kv的直流場設計,無成熟經(jīng)驗可借鑒,開展±1100kv導體計算和選型研究,有利于直流場的設計及工程的安全、可靠和經(jīng)濟運行.從電暈和合成場強兩個方面對導體分別建立了數(shù)學計算模型,并利用matlab進行了仿真建模,計算了導體表面最大場強與起始電暈,計算了導體的空間合成場強,以及不同高度下的地面合成場強.根據(jù)計算的結果,結合工程實際,分戶內(nèi)布置和戶外布置兩種情況,分別給出了±1100kv的導體設計選型建議.

高壓直流輸電系統(tǒng)的低頻諧振會對系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性造成嚴重影響,為此分析了±1100kv特高壓直流工程的回路阻抗與頻率的關系及系統(tǒng)工頻和二次諧振特性。通過pscad/emtdc仿真得出直流系統(tǒng)回路阻抗特性曲線及其諧振點,得出了輸電線路長度對諧振點頻率的影響,研究了系統(tǒng)在可能引起二次諧振的故障下的暫態(tài)過程,并與以往特高壓直流工程對比,得出了輸電線路長度與低頻諧振現(xiàn)象的關系。分析結果表明,輸電線路長度是影響直流系統(tǒng)回路阻抗特性的重要因素,線路越長,系統(tǒng)諧振頻率越低;2000km為高壓直流系統(tǒng)易于發(fā)生低頻諧振的敏感長度。

6月29日,由國家電網(wǎng)公司全面主導和組織研發(fā)的±1100kv換流變壓器模型樣機和穿墻套管通過型式試驗,各項技術指標優(yōu)良,完全符合±1100kv特高壓直流輸電設備研制技術規(guī)范要求。

為了提高±1100kv特高壓直流換流站外絕緣的安全性和可靠性,研究了±1100kv特高壓直流支柱絕緣子的空氣間隙外絕緣、污穢和機械強度等關鍵技術問題。根據(jù)±1100kv特高壓直流支柱絕緣子技術參數(shù),結合±800kv特高壓直流支柱絕緣子設計,提出了±1100kv特高壓直流支柱絕緣子技術難題的解決方法,以期為±1100kv直流支柱絕緣子提供設計依據(jù),為工程的建設和運行提供技術支撐。

7月7日,準東—華東(皖南)±1100kv特高壓直流輸電工程(以下簡稱,準東—皖南工程)初步設計啟動會在京召開,標志著世界上首個±1100kv特高壓直流工程正式進入建設準備階段。準東—皖南工程起于新疆準東五彩灣,止于安徽宣城市(皖南),額定輸送功率12000mw,送端換流站接入750kv交流電網(wǎng),受端換流站分層接入500/1000kv交流電網(wǎng),直流線路全長約3340km。工程建設對推進新疆地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,加快準東地區(qū)煤電基地開發(fā)和外送,減輕鐵

對4柱并聯(lián)閥片進行了試驗,分析了影響±800kv特高壓直流避雷器電流分布不均的因素。結果表明,為達到均流目的,直流1ma參考電壓udc1ma不均勻偏差值應盡量小,且不均勻系數(shù)仍由操作沖擊均流特性試驗或雷電沖擊均流特性試驗確定;隨著沖擊電流的增大,不均勻系數(shù)逐漸減小。

特高壓直流避雷器是特高壓直流輸電系統(tǒng)過電壓保護的關鍵設備,決定了整個系統(tǒng)的絕緣水平、影響設備體積、造價和工程占地面積及造價。中國電力科學研究院根據(jù)研究需要,在特高壓直流試驗基地建設了一流的直流避雷器試驗室,并開展了特高壓直流避雷器的特性研究、關鍵技術研究和試驗方法研究等。本文詳細介紹了已經(jīng)開展的研究內(nèi)容和相應的試驗設備及試驗手段。

息,干擾調(diào)度系統(tǒng)的正常運行,在裝置檢修時,將 該壓板投入,在此期間進行試驗的動作報告不會通 過通信口上送,但本地的顯示、打印不受影響,運 行時應將該壓板退出。 線路停電時,若兩側縱聯(lián)保護無工作,保護一 般不能停用或退出。 31316　溝通三跳壓板 對于rcs2900系列保護,在退出重合閘壓板的 同時,要將溝通三跳壓板投入。溝通三跳壓板是開 關量壓板,投入后對重合閘裝置進行放電,同時在 軟件上將溝通三跳回路接通,使任何故障保護都發(fā) 三跳命令。當線路停用重合閘時,需投入該壓板, 以確保任何故障情況下保護都三跳不重合?，F(xiàn)在的 保護均帶有重合閘,有時1條線路同時投運2套重 合閘,構成雙重化,3/2接線方式中,1條線路的 2個開關均使用重合閘。當1套重合閘停用,另1 套重合閘在單重方式下運行時

第1期 二oo八年十二月二十八日 一元復始，萬象更新。當我們踏著新年的鐘 聲，依依惜別2008，迎來新曙光的時候，向關 心與支持我部工程前期工作的國網(wǎng)直流工程建 設有限公司四川工程建設部、浙江電力建設監(jiān)理 有限公司特高壓直流工程監(jiān)理部、中南電力設計 院等有關單位領導致以新年問候和崇高的敬意！ 向公司經(jīng)營者集團及廣大職工致以新年的祝福！ 2008年，是極不平凡的一年?！斑|電鐵軍” 將士憑借著堅韌不拔的意志，在第一時間內(nèi)優(yōu)質(zhì) 完成了“抗冰保電搶險戰(zhàn)役”。以攻無不克、戰(zhàn) 無不勝的神勇，圓滿完成了特高壓交流工程建設 任務，譜寫了國家電網(wǎng)建設史上的偉大史詩。歲 末，我們再次踏上了一條新的追求電網(wǎng)巔峰的道 路。參建將士兼程千里，在最短的時間內(nèi)進入現(xiàn) 場，開展了大量卓有成效的工程前期準備工作， 并于12月15日隆重舉行了基礎澆制首件試點暨 開工典禮儀式。 成績只能

_800kV特高壓直流線路暫態(tài)保護

昌吉—古泉±1100kv特高壓直流輸電工程是世界上首個±1100kv特高壓直流輸電工程,額定輸送功率12gw,直流線路全長3320km。對于該電壓等級和輸送容量的直流工程,目前世界上尚無成熟的設計經(jīng)驗及完備的理論體系支撐。針對±1100kv昌吉—古泉特高壓直流輸電工程,研究提出了±1100kv特高壓直流輸電工程的成套設計方案和關鍵設備參數(shù),在工程主接線拓撲結構、換流變壓器短路阻抗選擇、主回路參數(shù)、無功配置和交流濾波器設計、直流濾波器優(yōu)化設計、過電壓與絕緣配合、戶內(nèi)外直流場選型、直流濾波器帶電檢修、閥廳和直流場概念設計以及主設備概念設計等方面開展了深入的研究和論述。文中的研究成果已應用于昌吉—古泉±1100kv特高壓直流輸電工程,并將為后續(xù)±1100kv和±800kv特高壓直流輸電工程成套設計提供理論和經(jīng)驗支持。

該文以特高壓直流換流閥水冷系統(tǒng)為研究背景,應用電磁換向閥、壓差計、流量表、plc、cdlf型水泵等技術設計了水冷系統(tǒng)的分流試驗臺,可以模擬不同規(guī)格水冷系統(tǒng)的工作情況。該文介紹了試驗臺的設計思路、測試范圍以及應用領域。

我國由于地域曠闊、能源分布不均勻等,直流輸電這種輸電技術尤為適應我國國情,并且保證特高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)的穩(wěn)定工作狀態(tài),已成為關系國民經(jīng)濟的關鍵.本文主要對±800kv特高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)的相關內(nèi)容進行分析,以提高控制保護系統(tǒng)的性能與穩(wěn)定性,促進特高壓直流輸電的快速發(fā)展.

直流輸電作為一項成熟、可靠的大容量、遠距離輸電技術,在我國跨省、區(qū)聯(lián)網(wǎng)工程中發(fā)揮了重要作用。隨著±800kv特高壓直流輸電工程的順利開展和實施,更高電壓等級±1000kv特高壓直流輸電技術的發(fā)展成為可能。直流互感器是供直流輸電系統(tǒng)用電能計量、電量監(jiān)測、電力系統(tǒng)控制與保護的重要裝置,由于直流互感器的技術比交流互感器復雜,制造難度大,國內(nèi)用量少,且事故率很高,所以一直沒有得到推廣,云南-廣東和向家壩-上?！?00kv特高壓直流工程中直流互感器均依賴于進口,我國未掌握核心技術。為推進特高壓直流設備國產(chǎn)化進程,±1000kv直流電壓等級的直流互感器研究成為必然。在對比分析目前直流互感器的類型,同時又參照±800kv直流工程中直流互感器運行情況的基礎上,對于±1000kv直流互感器進行了選型、結構、性能及關鍵技術等方面的研究。分析結果對研制±1000kv特高壓直流互感器具有指導作用。

華中電力 ２００６年第５期第１９卷 眾所周知，高壓直流（目前最普遍的為±５００ｋｖ）系 統(tǒng)以其大容量、遠距離輸電的獨特優(yōu)勢，以及大區(qū)域 電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)時不增加交流系統(tǒng)短路容量等優(yōu)點被越來 越廣泛地采用。但隨著直流輸電距離的進一步加長， 輸送容量的進一步增大，±５００ｋｖ直流系統(tǒng)的輸電能 力也顯不足。目前，對特高壓直流系統(tǒng)的研究和開發(fā) 已成為世界范圍內(nèi)的熱點問題。 我國從最早的葛上直流工程到現(xiàn)在，已建成的高 壓直流工程共有５個。配合國內(nèi)電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展的需 要，特高壓直流工程也在緊張的醞釀過程中。目前正 在籌備的有云廣直流工程和金沙江外送配套直流工 程。經(jīng)過幾輪論證，國內(nèi)新上的特高壓直流工程的直流 電壓基本傾向于采用±８００ｋｖ。以下主要針對±８００ｋｖ 的特高壓直流工程加以討論。 由于特高壓直流（以下簡稱ｕｈｖｄｃ）工程電壓等 級較高，單個十二脈

華中電力 ２００６年第５期第１９卷 眾所周知，高壓直流（目前最普遍的為±５００ｋｖ）系 統(tǒng)以其大容量、遠距離輸電的獨特優(yōu)勢，以及大區(qū)域 電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)時不增加交流系統(tǒng)短路容量等優(yōu)點被越來 越廣泛地采用。但隨著直流輸電距離的進一步加長， 輸送容量的進一步增大，±５００ｋｖ直流系統(tǒng)的輸電能 力也顯不足。目前，對特高壓直流系統(tǒng)的研究和開發(fā) 已成為世界范圍內(nèi)的熱點問題。 我國從最早的葛上直流工程到現(xiàn)在，已建成的高 壓直流工程共有５個。配合國內(nèi)電網(wǎng)網(wǎng)架發(fā)展的需 要，特高壓直流工程也在緊張的醞釀過程中。目前正 在籌備的有云廣直流工程和金沙江外送配套直流工 程。經(jīng)過幾輪論證，國內(nèi)新上的特高壓直流工程的直流 電壓基本傾向于采用±８００ｋｖ。以下主要針對±８００ｋｖ 的特高壓直流工程加以討論。 由于特高壓直流（以下簡稱ｕｈｖｄｃ）工程電壓等 級較高，單個十二脈

特高壓直流輸電的優(yōu)勢.

第38卷第6期電力系統(tǒng)保護與控制vol.38no.6 2010年3月16日powersystemprotectionandcontrolmar.16,2010 ±800kv特高壓直流輸電系統(tǒng)解鎖/閉鎖研究 李少華 1 ，劉濤1，蘇勻1，佟鵬2，史林1，楊健1，馮雷1 （1.許繼電氣股份有限公司,河南許昌461000;2.許昌市供電公司,河南許昌461000） 摘要：基于串聯(lián)雙閥組的解鎖/閉鎖準則，詳細研究了特高壓直流輸電系統(tǒng)各種工況下的解鎖/閉鎖過程及其控制策略。解鎖 極的第一個閥組，同時解鎖極的雙閥組，閉鎖極的第二個閥組及同時閉鎖極的雙閥組采用與常規(guī)直流輸電系統(tǒng)一致的控制策 略；對于串聯(lián)雙閥組特有

2009特高壓輸電技術國際會議論文集1 ±800kv特高壓直流輸電工程換流站 用管母線可見電暈試驗研究 范建斌，谷琛，殷禹，宿志一，李中新 （中國電力科學研究院，北京市海淀區(qū)清河小營東路15號，100192） 摘要：目前我國規(guī)劃和建設有多條±800kv特高壓直流輸 電工程。本文擬通過試驗和仿真計算對±800kv特高壓直流 輸電工程用管母線的可見電暈特性進行了試驗研究。首先在 北京、西寧和拉薩三地進行了不同直徑管母線的可見電暈對 比試驗，然后利用模擬電荷法和氣體放電理論計算得到管母 線負極性起暈電壓。將試驗數(shù)據(jù)和仿真結果進行對比，兩者 較為吻合。且由試驗和仿真數(shù)據(jù)均可看出，管母線起暈電壓 隨著對地高度和管母線直徑呈線性變化關系。文中還針對海 拔對管母線起暈電壓的影響進行了討論，給出了工程適用的 海拔校正方法。 關鍵詞：±800kv；特高壓直流

特高壓直流定位于大型能源基地的遠距離、大容量外送,西南水電基地、東北、西北等煤電、風電基地和跨國電力通過直流輸送。特高壓直流穿墻套管作為換流站直流場和閥廳的連接設備,在整個直流輸電工程中處于"咽喉"位置。±800kv及以上電壓等級產(chǎn)品的核心技術,只有西門子、abb、阿爾斯通等少數(shù)公司掌握。我國已正式投運的三條±800kv特高壓輸電線路和正在建設的兩條±800kv特高壓輸電線路,所用穿墻套管都是國外公司生產(chǎn)。國內(nèi)套管企業(yè)必須加快特高壓直流穿墻套管的研制力度,研制出具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)特高壓直流穿墻套管,支撐我國特高壓直流輸電工程的規(guī)?；ㄔO。

直流換流站不同于交流變電站,主回路有很多電子設備,即使很小的直擊雷傳入閥廳也會造成換流閥的破壞。采用避雷針難以達到直流換流站的防雷要求,而采用密集布置的避雷線更為合適,但需對相關參數(shù)進行具體分析。為此,采用數(shù)值計算方法分析了±800kv特高壓直流開關場內(nèi)的避雷線參數(shù),參數(shù)選擇不僅要考慮絕緣安全距離要求,而且要避免避雷線表面場強過大發(fā)生電暈放電。分析結果表明,避雷線直徑越粗、高度越高,其表面場強越小,而采用雙分裂避雷線可以更有效降低表面場強,并減少雷擊斷線的危害,比單根避雷線更有優(yōu)勢。據(jù)此提出了雙避雷線在母線及設備上方架設時的合理直徑及高度,相關結果已用于向家壩-上海及錦屏-蘇南±800kv特高壓直流開關場的設計方案。

介紹向家壩-上?！?00kv特高壓直流示范工程的結構和主要參數(shù),基于rtds的一次系統(tǒng)建模需求,分析建模過程中模型等值簡化、處理器分配、濾波器設計和監(jiān)控界面開發(fā)等關鍵技術及解決方案,通過模型閉環(huán)校驗結果,驗證了模型具有良好的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)運行特性,可用于直流保護與控制系統(tǒng)的設備調(diào)試。