±320kV厦门双极柔性直流输电工程系统设计VIP免费

研究背景基于模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter,MMC)的柔性直流系统由于谐波畸变小且开关损耗低，是高电压大容量直流输电的重要发展方向。目前，世界范围内基于MMC的柔性直流工程发展迅猛;国内已有5项MMC工程投运，同时还有多项高压乃至特高压MMC工程处于规划之中，并可能成为我国未来大区域电网互联的重要手段。与交流输变电工程不同，柔性直流工程需要根据送受端交流系统条件、输电距离、投资和占地等条件开展定制化的系统设计。来源：电力系统自动化ID：AEPS-1977)±320kV/1000MW厦门柔性直流输电工程(以下简称厦门工程)是世界范围内第一个采用双极接线的柔性直流工程，也是额定直流电压和输送容量均达到世界之最的柔性直流工程，两端换流站鸟瞰示意图如图1所示。与以往对称单极柔性直流工程相比，首次采用的双极接线和大传输容量对工程的系统设计提出了新的要求。本文对双极高压大容量柔性直流工程的系统设计展开研究，研究结论在厦门工程得到成功应用，验证了设计方案和技术参数的正确性。(a)彭厝换流站(b)湖边换流站图1厦门工程换流站鸟瞰示意图1主接线及运行方式当高压大容量柔性直流工程采用对称单极接线，存在如下问题1)与同容量双极柔性系统相比，可靠性较低。2)换流单元采用三台单相双绕组变压器，导致变压器容量大，运输困难。3)换流站设备的绝缘水平要求较高。考虑到上述因素，厦门工程采用双极带金属回线的主接线主接线设计如图2所示。http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备二十年电力倔®专业电力检测设备I解决方案提供商http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备YY辜雷菖科■VyBHuodianTech二十年电力伽专业电力检测设备|解决方案提供商http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备-100()1250-有功功率/JEAW'拿雷直科二十年电力H(j(;di.;nTech专业电力酿设备I解初勢锹商http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备(b)配置OLTC图6配置OLTC前后换流站PQ运行区间3暂态电流和过电压计算由于采用双极接线的柔性直流工程直流侧有零电位参考点，与对称单极接线相比各故障下的暂态电流和过电压的表现特征不同。如表1所示，根据位置和类型不同本文将换流站内考虑的典型故障分为9大类23种故障，分析不同故障机理和特征，对比分析了采用对称单极接线和双极接线柔性直流工程的暂态电流特性和暂态过电压特性，分别如表2和表3所示。从分析结果看，①双极接线的工程比单极接线的工程暂态电流严苛;②双极接线的工程比单极接线的工程暂态过电压较低，有利于降低绝缘水平。表1双极接线柔性直流工程换流站内的典型故障辜霸菖科HuodianTech二十年电力检测设备生产专业电力检测设备|解决方案提供商http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备辜霸高科■xxBHuodianTech二十年电力伽专业电力检测设备|解决方案提供商http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备表2两种接线方式下各故障下的暂态电流比较注：表示暂态电流最苛刻的悄况取决于换流变压器的接线方式广一”表示两种接线方式下的暂态电流相鉴电力茅统自动.化表3两种接线方式下各故障下的暂态过电压比较辜霸菖科HuodianTech二十年电力检测设备生产专业电力检测设备|解决方案提供商http://www.whhdgk.com电力检测设备/承装承试承修设备故障发生后，桥臂暂态电流主要由三部分组成：①子模块电容的放电电流。由于短路故障发生时直流极母线为低电压，若IGBT管触发则子模块电容迅速放电;②由于故障发生到换流器闭锁的时间较短，子模块电容电压跌落很小且控制系统来不及响应，从而使得换流变压器阀侧电流和桥臂电流的基波分量依然按照正弦规律变化;③桥臂电流的初值。由于桥臂电抗器的作用，故障发生时刻桥臂电流不能突变。最苛刻故障的筛选需要考虑2个因素：①故障发生前换流器满功率整流运行且无功功率最大，使得稳态时IGBT管具有的最大电流初值;②由于子模块电容电压基本不变，故障发生最苛刻的时刻为阀控过流保护启动后，交流电流的分量剧烈变化的时刻。在实际工程中，需要计算故障发生后，在阀控过流保护的电流启动定值和总延时时间下，桥臂实际暂态电流...