±800kV特高压直流换流站交流滤波器场地布置优化

800kV特高压直流输电工程交流滤波器优化设计

高压直流输电的换流器向交流电网注入大量谐波,因此必须在换流站装设交流滤波器对这些谐波加以抑制,为此改进了交流滤波器的传统设计方法,提出了以寿命周期成本最小为目标,同时满足多项谐波限制标准等约束条件的交流滤波器参数优化设计方法。利用该优化设计方法,针对我国在建的±800kv向家坝—上海特高压直流试验示范工程,建立了由双调谐高通型滤波器、三调谐高通型滤波器以及并联电容器构成的交流滤波系统优化数学模型,并利用遗传算法分别计算产生了整流站和逆变站交流滤波器的5种优化方案。通过进一步优化对比,从中选出了交流滤波器的最优方案,给出了最优滤波器的参数计算结果。采用的优化设计方法为高压直流输电工程交流滤波器的设计提供了一种新的设计思路。

800kV特高压直流输电工程交流滤波器优化设计 (2)

±800kv直流输电工程与常规±500kv直流输电工程换流站的避雷器保护方案存在一些不同点,在±800kv直流输电工程换流站增加避雷器以进一步限制换流站内关键点的过电压水平就是不同点之一,其中包括在最高电位换流变阀侧增加避雷器(a2)对高压阀侧设备进行保护。笔者针对±800kv特高压直流实际工程,重点分析研究了安装a2避雷器的必要性。选取典型工况在换流站高压端换流变阀侧有避雷器直接保护和无避雷器直接保护的两种方案下计算换流站相关点的过电压水平。结果表明,高压端换流变阀侧加装a2避雷器可直接保护高压端换流变阀侧,有效降低阀侧设备的绝缘水平,从而降低特高压直流工程换流变压器、高压套管等设备的制造成本和难度,因此是非常直接而可靠的保护方案。

2009特高压输电技术国际会议论文集1 ±800kv特高压直流输电工程换流站 用管母线可见电晕试验研究 范建斌，谷琛，殷禹，宿志一，李中新 （中国电力科学研究院，北京市海淀区清河小营东路15号，100192） 摘要：目前我国规划和建设有多条±800kv特高压直流输 电工程。本文拟通过试验和仿真计算对±800kv特高压直流 输电工程用管母线的可见电晕特性进行了试验研究。首先在 北京、西宁和拉萨三地进行了不同直径管母线的可见电晕对 比试验，然后利用模拟电荷法和气体放电理论计算得到管母 线负极性起晕电压。将试验数据和仿真结果进行对比，两者 较为吻合。且由试验和仿真数据均可看出，管母线起晕电压 随着对地高度和管母线直径呈线性变化关系。文中还针对海 拔对管母线起晕电压的影响进行了讨论，给出了工程适用的 海拔校正方法。 关键词：±800kv；特高压直流

特高压直流定位于大型能源基地的远距离、大容量外送,西南水电基地、东北、西北等煤电、风电基地和跨国电力通过直流输送。特高压直流穿墙套管作为换流站直流场和阀厅的连接设备,在整个直流输电工程中处于"咽喉"位置。±800kv及以上电压等级产品的核心技术,只有西门子、abb、阿尔斯通等少数公司掌握。我国已正式投运的三条±800kv特高压输电线路和正在建设的两条±800kv特高压输电线路,所用穿墙套管都是国外公司生产。国内套管企业必须加快特高压直流穿墙套管的研制力度,研制出具有自主知识产权的国产特高压直流穿墙套管,支撑我国特高压直流输电工程的规模化建设。

基于目前的最新进展,给出了两种典型的避雷器布置方案,分析了两个方案对最高端换流变阀侧不同保护方式的优缺点。从避雷器持续运行电压、荷电率、冲击保护水平和能量要求等方面论述了避雷器参数选取应该考虑的因素,并指出按照逆变站实际运行电压来选取避雷器参考电压,可以降低逆变站避雷器的保护水平和设备绝缘水平,降低设备制造成本。

本文主要对特高压直流换流变压器的安装方法做了简单的介绍,特别对特高压直流换流站变压器安装前的准备工作、安装过程中容易遇到的问题及解决方法作出了简单介绍。通过合理施工组织设计提高换流站变压器安装工艺的科学性,解决换流站变压器施工中耗时多、材料、人工及电能浪费大等问题。

对接地极站用电源提出多种可能方案,结合工程具体情况筛选出可行的备选方案,分别为10kv专线方案和风光互补加储能蓄电池方案,然后从可靠性、经济性、运维便利性等方面进行综合比选,确定最优方案.

800kV特高压直流输电工程直流滤波器设计研究

800kV特高压直流输电工程直流滤波器设计研究 (2)

±1100kv特高压直流输电工程尚属首次提出,尤其是对于±1100kv的直流场设计,无成熟经验可借鉴,开展±1100kv导体计算和选型研究,有利于直流场的设计及工程的安全、可靠和经济运行.从电晕和合成场强两个方面对导体分别建立了数学计算模型,并利用matlab进行了仿真建模,计算了导体表面最大场强与起始电晕,计算了导体的空间合成场强,以及不同高度下的地面合成场强.根据计算的结果,结合工程实际,分户内布置和户外布置两种情况,分别给出了±1100kv的导体设计选型建议.

通过研究特高压直流输电工程交流滤波器场断路器故障，模拟断路器开断交流滤波器场后断口两端电压变化情况，得出断口两端将承受交直流混合耐压的结论，并分析了断路器开断后故障发生的原因，对优化交流滤波器场参数及改进断路器产品性能有一定参考意义。

_800kV特高压直流线路暂态保护

换流阀是特高压直流输电工程中主要关键设备,其设计的可靠性直接影响直流系统的安全可靠运行。文中介绍了锦屏—苏南±800kv特高压直流工程晶闸管换流阀主要技术参数。主要从电压应力、电流应力、水冷系统、晶闸管参数4个方面和先前投运的向家坝—上海±800kv特高压直流工程晶闸管换流阀进行了对比分析。验证了锦屏—苏南特高压直流工程晶闸管换流阀整体性能比向家坝—上海±800kv直流工程有所提升,可以长期安全可靠运行;同时也为后续±800kv特高压直流工程换流阀的设计和制造奠定了良好的基础。

换流阀是特高压直流输电工程中主要关键设备,其设计的可靠性直接影响直流系统的安全可靠运行。文中介绍了锦屏—苏南±800kv特高压直流工程晶闸管换流阀主要技术参数。主要从电压应力、电流应力、水冷系统、晶闸管参数4个方面和先前投运的向家坝—上海±800kv特高压直流工程晶闸管换流阀进行了对比分析。验证了锦屏—苏南特高压直流工程晶闸管换流阀整体性能比向家坝—上海±800kv直流工程有所提升,可以长期安全可靠运行;同时也为后续±800kv特高压直流工程换流阀的设计和制造奠定了良好的基础。

介绍了直流输电工程采用的直流滤波器的类型与构成,分析了±800kv特高压直流输电工程换流器在直流侧产生的谐波的特点,并与±500kv高压直流输电工程做了比较。以实际的±800kv特高压直流输电工程为例,对换流器在直流线路上产生的等效谐波干扰电流进行了计算,对不同直流滤波器设置方案下的滤波效果进行了比较,并以计算结果为依据提出了较为合理的±800kv特高压直流输电工程直流滤波器设置方案,为最终确定实际工程直流滤波器方案具有一定的参考作用。

±800kV直流换流站设计规范

对4柱并联阀片进行了试验,分析了影响±800kv特高压直流避雷器电流分布不均的因素。结果表明,为达到均流目的,直流1ma参考电压udc1ma不均匀偏差值应尽量小,且不均匀系数仍由操作冲击均流特性试验或雷电冲击均流特性试验确定;随着冲击电流的增大,不均匀系数逐渐减小。

直流换流站不同于交流变电站,主回路有很多电子设备,即使很小的直击雷传入阀厅也会造成换流阀的破坏。采用避雷针难以达到直流换流站的防雷要求,而采用密集布置的避雷线更为合适,但需对相关参数进行具体分析。为此,采用数值计算方法分析了±800kv特高压直流开关场内的避雷线参数,参数选择不仅要考虑绝缘安全距离要求,而且要避免避雷线表面场强过大发生电晕放电。分析结果表明,避雷线直径越粗、高度越高,其表面场强越小,而采用双分裂避雷线可以更有效降低表面场强,并减少雷击断线的危害,比单根避雷线更有优势。据此提出了双避雷线在母线及设备上方架设时的合理直径及高度,相关结果已用于向家坝-上海及锦屏-苏南±800kv特高压直流开关场的设计方案。

清水混凝土防火墙通常是换流站工程的关键节点和创优重点,不仅施工时间有限,而且要求一次成型,施工难度非常大。奉贤换流站的防火墙工程中采用了清水混凝土大模板施工工艺,详细说明了大模板工艺方案中的各项选择以及施工方法,并对大模板施工工艺的经济效益和社会效益进行了估算。

第38卷第6期电力系统保护与控制vol.38no.6 2010年3月16日powersystemprotectionandcontrolmar.16,2010 ±800kv特高压直流输电系统解锁/闭锁研究 李少华 1 ，刘涛1，苏匀1，佟鹏2，史林1，杨健1，冯雷1 （1.许继电气股份有限公司,河南许昌461000;2.许昌市供电公司,河南许昌461000） 摘要：基于串联双阀组的解锁/闭锁准则，详细研究了特高压直流输电系统各种工况下的解锁/闭锁过程及其控制策略。解锁 极的第一个阀组，同时解锁极的双阀组，闭锁极的第二个阀组及同时闭锁极的双阀组采用与常规直流输电系统一致的控制策 略；对于串联双阀组特有