±800kV特高壓直流換流站交流濾波器場地布置優(yōu)化

800kV特高壓直流輸電工程交流濾波器優(yōu)化設(shè)計

高壓直流輸電的換流器向交流電網(wǎng)注入大量諧波,因此必須在換流站裝設(shè)交流濾波器對這些諧波加以抑制,為此改進了交流濾波器的傳統(tǒng)設(shè)計方法,提出了以壽命周期成本最小為目標(biāo),同時滿足多項諧波限制標(biāo)準(zhǔn)等約束條件的交流濾波器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法。利用該優(yōu)化設(shè)計方法,針對我國在建的±800kv向家壩—上海特高壓直流試驗示范工程,建立了由雙調(diào)諧高通型濾波器、三調(diào)諧高通型濾波器以及并聯(lián)電容器構(gòu)成的交流濾波系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并利用遺傳算法分別計算產(chǎn)生了整流站和逆變站交流濾波器的5種優(yōu)化方案。通過進一步優(yōu)化對比,從中選出了交流濾波器的最優(yōu)方案,給出了最優(yōu)濾波器的參數(shù)計算結(jié)果。采用的優(yōu)化設(shè)計方法為高壓直流輸電工程交流濾波器的設(shè)計提供了一種新的設(shè)計思路。

800kV特高壓直流輸電工程交流濾波器優(yōu)化設(shè)計 (2)

±800kv直流輸電工程與常規(guī)±500kv直流輸電工程換流站的避雷器保護方案存在一些不同點,在±800kv直流輸電工程換流站增加避雷器以進一步限制換流站內(nèi)關(guān)鍵點的過電壓水平就是不同點之一,其中包括在最高電位換流變閥側(cè)增加避雷器(a2)對高壓閥側(cè)設(shè)備進行保護。筆者針對±800kv特高壓直流實際工程,重點分析研究了安裝a2避雷器的必要性。選取典型工況在換流站高壓端換流變閥側(cè)有避雷器直接保護和無避雷器直接保護的兩種方案下計算換流站相關(guān)點的過電壓水平。結(jié)果表明,高壓端換流變閥側(cè)加裝a2避雷器可直接保護高壓端換流變閥側(cè),有效降低閥側(cè)設(shè)備的絕緣水平,從而降低特高壓直流工程換流變壓器、高壓套管等設(shè)備的制造成本和難度,因此是非常直接而可靠的保護方案。

2009特高壓輸電技術(shù)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(xué)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(shè)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(jié)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(guān)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(guān)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(fēng)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(shè)備,在整個直流輸電工程中處于"咽喉"位置?！?00kv及以上電壓等級產(chǎn)品的核心技術(shù),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(shè)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(quán)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)模化建設(shè)。

基于目前的最新進展,給出了兩種典型的避雷器布置方案,分析了兩個方案對最高端換流變閥側(cè)不同保護方式的優(yōu)缺點。從避雷器持續(xù)運行電壓、荷電率、沖擊保護水平和能量要求等方面論述了避雷器參數(shù)選取應(yīng)該考慮的因素,并指出按照逆變站實際運行電壓來選取避雷器參考電壓,可以降低逆變站避雷器的保護水平和設(shè)備絕緣水平,降低設(shè)備制造成本。

本文主要對特高壓直流換流變壓器的安裝方法做了簡單的介紹,特別對特高壓直流換流站變壓器安裝前的準(zhǔn)備工作、安裝過程中容易遇到的問題及解決方法作出了簡單介紹。通過合理施工組織設(shè)計提高換流站變壓器安裝工藝的科學(xué)性,解決換流站變壓器施工中耗時多、材料、人工及電能浪費大等問題。

對接地極站用電源提出多種可能方案,結(jié)合工程具體情況篩選出可行的備選方案,分別為10kv專線方案和風(fēng)光互補加儲能蓄電池方案,然后從可靠性、經(jīng)濟性、運維便利性等方面進行綜合比選,確定最優(yōu)方案.

800kV特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)計研究

800kV特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)計研究 (2)

±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(shè)計,無成熟經(jīng)驗可借鑒,開展±1100kv導(dǎo)體計算和選型研究,有利于直流場的設(shè)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(dǎo)體分別建立了數(shù)學(xué)計算模型,并利用matlab進行了仿真建模,計算了導(dǎo)體表面最大場強與起始電暈,計算了導(dǎo)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(jié)果,結(jié)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(dǎo)體設(shè)計選型建議.

通過研究特高壓直流輸電工程交流濾波器場斷路器故障，模擬斷路器開斷交流濾波器場后斷口兩端電壓變化情況，得出斷口兩端將承受交直流混合耐壓的結(jié)論，并分析了斷路器開斷后故障發(fā)生的原因，對優(yōu)化交流濾波器場參數(shù)及改進斷路器產(chǎn)品性能有一定參考意義。

_800kV特高壓直流線路暫態(tài)保護

換流閥是特高壓直流輸電工程中主要關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計的可靠性直接影響直流系統(tǒng)的安全可靠運行。文中介紹了錦屏—蘇南±800kv特高壓直流工程晶閘管換流閥主要技術(shù)參數(shù)。主要從電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力、水冷系統(tǒng)、晶閘管參數(shù)4個方面和先前投運的向家壩—上?！?00kv特高壓直流工程晶閘管換流閥進行了對比分析。驗證了錦屏—蘇南特高壓直流工程晶閘管換流閥整體性能比向家壩—上?！?00kv直流工程有所提升,可以長期安全可靠運行;同時也為后續(xù)±800kv特高壓直流工程換流閥的設(shè)計和制造奠定了良好的基礎(chǔ)。

換流閥是特高壓直流輸電工程中主要關(guān)鍵設(shè)備,其設(shè)計的可靠性直接影響直流系統(tǒng)的安全可靠運行。文中介紹了錦屏—蘇南±800kv特高壓直流工程晶閘管換流閥主要技術(shù)參數(shù)。主要從電壓應(yīng)力、電流應(yīng)力、水冷系統(tǒng)、晶閘管參數(shù)4個方面和先前投運的向家壩—上?！?00kv特高壓直流工程晶閘管換流閥進行了對比分析。驗證了錦屏—蘇南特高壓直流工程晶閘管換流閥整體性能比向家壩—上?！?00kv直流工程有所提升,可以長期安全可靠運行;同時也為后續(xù)±800kv特高壓直流工程換流閥的設(shè)計和制造奠定了良好的基礎(chǔ)。

介紹了直流輸電工程采用的直流濾波器的類型與構(gòu)成,分析了±800kv特高壓直流輸電工程換流器在直流側(cè)產(chǎn)生的諧波的特點,并與±500kv高壓直流輸電工程做了比較。以實際的±800kv特高壓直流輸電工程為例,對換流器在直流線路上產(chǎn)生的等效諧波干擾電流進行了計算,對不同直流濾波器設(shè)置方案下的濾波效果進行了比較,并以計算結(jié)果為依據(jù)提出了較為合理的±800kv特高壓直流輸電工程直流濾波器設(shè)置方案,為最終確定實際工程直流濾波器方案具有一定的參考作用。

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(jié)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(yīng)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。

直流換流站不同于交流變電站,主回路有很多電子設(shè)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(guān)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(guān)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(jié)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(shè)備上方架設(shè)時的合理直徑及高度,相關(guān)結(jié)果已用于向家壩-上海及錦屏-蘇南±800kv特高壓直流開關(guān)場的設(shè)計方案。

清水混凝土防火墻通常是換流站工程的關(guān)鍵節(jié)點和創(chuàng)優(yōu)重點,不僅施工時間有限,而且要求一次成型,施工難度非常大。奉賢換流站的防火墻工程中采用了清水混凝土大模板施工工藝,詳細說明了大模板工藝方案中的各項選擇以及施工方法,并對大模板施工工藝的經(jīng)濟效益和社會效益進行了估算。

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(zhǔn)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

介紹向家壩-上?！?00kv特高壓直流示范工程的結(jié)構(gòu)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(shè)計和監(jiān)控界面開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)及解決方案,通過模型閉環(huán)校驗結(jié)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(shè)備調(diào)試。