直流输电系统换相失败仿真分析及运行情况统计VIP免费

第36卷第6期电网技术Vol.36No.62012年6月PowerSystemTechnologyJun.2012文章编号：1000-3673（2012）06-0266-06中图分类号：TM721文献标志码：A学科代码：470·4051直流输电系统换相失败仿真分析及运行情况统计李新年，易俊，李柏青，孙华东，雷霄，曾南超（中国电力科学研究院，北京市海淀区100192）SimulationAnalysisandOperationStatisticsofCommutationFailureinHVDCTransmissionSystemLIXinnian,YIJun,LIBaiqing,SUNHuadong,LEIXiao,ZENGNanchao(ChinaElectricPowerResearchInstitute,HaidianDistrict,Beijing100192,China)ABSTRACT:BymeansofelectromagnetictransientsimulationprogramadetailedmodelofHVDCpowertransmissionsystemactuallyoperatedincurrentpowergridsisbuilt,anddetailedvariationofelectricquantitiesduringthecommutationfailureprocessinHVDCpowertransmissionsystem,thedurationofcommutationfailureanditsimpactsonACpowertransmissiongridaswellasDCblockcausedbycommutationfailureareanalyzed.ThestatisticalanalysisoncommutationfailureinHVDCpowertransmissionsystemwithreceivingendinShanghaiisperformed.ResearchresultsshowthatcommutationfailureleadstoseverefluctuationofsuchelectricalquantitiesasDCcurrent,DCvoltageandDCpower,howeverthedurationofthefluctuationsusuallyisnotlongerthan100ms,soitsimpactonACpowersystemistransitory,meanwhilethethereislowprobabilityofDCblockcausedbycommutationfailure.KEYWORDS:electromagnetictransientsimulation;detailedmodelofHVDCpowertransmissionsystem;commutationfailure;DCblock;operationcondition;statisticalanalysis摘要：通过电磁暂态仿真程序建立了电网中实际运行的直流输电系统的详细模型，分析了直流输电系统换相失败过程中电气量的详细变化过程、换相失败的持续时间、对交流电网的影响，以及换相失败引起直流闭锁的情况，并对落点上海的直流输电系统在实际运行中的换相失败情况进行统计分析。研究结果表明，换相失败会导致直流电流、电压、功率等电气量发生剧烈波动，但持续时间通常不超过100ms，对交流系统的冲击较为短暂，同时换相失败造成直流闭锁的概率很低。关键词：电磁暂态仿真；直流详细模型；换相失败；直流闭锁；运行情况；统计分析0引言换相失败是直流逆变侧的常见事件之一，直流输电系统自身的故障及交流系统的扰动均可能引发换相失败。在直流发生换相失败的过程中，直流电压、电流、功率都会发生剧烈变化，从而对交流系统产生冲击[1-15]。若引发换相失败的因素无法及时清除，换相失败还可能引起直流闭锁。随着我国电网中投运的直流输电工程越来越多，直流输电系统换相失败对交直流输电系统的影响日益成为值得关注的问题。文献[1]从换相失败发生本质出发，分析多种因素对换相失败发生概率的影响，从机制上研究换相失败对交直流系统的影响，并利用机电暂态程序进行仿真验证。本文在此基础上通过电磁暂态仿真程序建立目前电网中实际运行的直流输电系统的详细模型，基于该模型分析直流输电系统换相失败过程中逆变侧直流电压、电流、有功功率、交换无功功率的详细变化过程，不同故障情况下换相失败的持续时间，换相失败对交流电网的影响；分析目前直流工程中换相失败保护参数配置情况及换相失败引起直流闭锁的风险；并对落点上海的直流输电系统在实际运行中的换相失败情况进行统计分析。1直流逆变器换相失败简介在换流器中，当2个桥臂之间换相结束后，刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内，如果未能恢复阻断能力，或者在反向电压期间换相过程一直未能进行完毕，这2种情况下阀电压转变为正向时被换相的阀都将向原来预定退出导通的阀倒换相，这就是换相失败。引发直流输电系统换相失败的原因可分为2大类：第1类是直流输电系统自身的故障，第2类是受端交流系统故障或扰动对直流输电系统的影响。对于多直流馈入系统，直流输电系统故障只会引起第36卷第6期电网技术267该直流本身的换相失败，交流系统故障或扰动则可能影响附近的所有直流输电系统，引起多条...