登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:针对应用于±160 kV南澳多端柔性直流输电工程的机械式高压直流断路器本体故障的控制保护策略进行研究。首先,分析了机械式高压直流断路器的基本原理;其次,详细分析了机械式高压直流断路器在运行过程中可能出现的故障,包括直流断路器误合、误跳、拒分和拒合等4种故障,及其对南澳多端柔性直流输电工程造成的影响,提出了具体的控制保护策略;最后对所提的控制保护策略进行实时仿真验证,经实时仿真验证后的控制保护策略应用于工程现场。通过实时仿真和现场的试验表明,所提出的控制保护策略能够在机械式高压直流断路器本体故障的情况下保障南澳多端柔性直流输电工程运行的安全性。
0 引言
±160 kV南澳多端柔性直流工程是由中国南方电网公司于2013年底建成并投运的世界首个多端柔性直流输电工程,该工程包括塑城(200 MW)、金牛(100 MW)和青澳(50 MW)3个换流站。2017年12月20日,安装于工程现场的世界首台机械式高压直流断路器正式投运,在直流线路人工短路试验中,该机械式高压直流断路器成功开断直流故障电流,大幅提高了南澳多端柔性直流输电工程运行的灵活性和可靠性。
传统交流断路器可以利用交流电流的自然过零点进行电流的开断,而在直流系统中,由于直流电流不像交流电流一样存在自然过零点,其开断技术一直是研究的热点和难点[1-6]。目前,直流电流的开断技术有基于人工过零的机械式直流断路器[7-8]、基于纯电力电子器件的固态直流断路器[9-10]和两者结合的混合式直流断路器[11-14]。本工程采用机械式高压直流断路器的方案[15],基于耦合式高频人工过零技术实现双向直流电流的快速开断;电压等级为160 kV,具备0~9 kA直流电流的开断能力,开断时间小于5 ms;通态损耗低,无需加外部冷却系统;在高盐、高湿、强风等复杂的户外海岛环境下,占地仅为34 m2。以上特点凸显了此项技术具有良好的经济性和应用前景。
本文针对应用于±160 kV南澳多端柔性直流输电工程的机械式高压直流断路器,详细分析了机械式高压直流断路器在运行中可能出现的故障,及其对工程运行造成的影响,并提出了具体的控制保护策略。同时,对所提出的控制保护策略进行了实时仿真和工程现场试验验证,试验结果表明本文所提控制保护策略具有可行性,为后续机械式高压直流断路器的推广应用奠定基础。
1 机械式高压直流断路器原理
1.1 基本原理
本文所述的应用于±160 kV南澳多端柔性直流输电工程的机械式高压直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)基于耦合式高频人工电流过零的技术,其原理如图1所示,其基本原理为电感L1和电容C1组成串联谐振起振回路,产生的高频振荡电流通过耦合电感耦合至由电感L2和电容C2构成的串联谐振振荡回路注入直流电流回路叠加产生电流过零点,并由真空断口实现灭弧而切断直流电流的目的。
图1 机械式高压直流断路器原理
1.2 开断电流仿真
本机械式高压直流断路器安装于南澳多端柔性直流输电工程(由塑城、金牛和青澳换流站构成)中的示意图如图2所示,具有控制简单、可靠性高的优点;其保护范围为青澳换流站区域及金牛换流站汇流母线至青澳换流站线路(即青汇线)。
针对以上的机械式高压直流断路器,对其开断电流过程进行仿真,如图3所示,为:直流断路器收到发分闸信号(由“10”变为“01”)和晶闸管发触发信号(由“00”变为“10”),并延时3.5 ms后信号起作用(模拟实际直流断路器的燃弧延时),串联谐振振荡回路导通,并通过耦合电感将振荡电流注入直流断路器本体支路,在电流过零点时,真空断口灭弧,实现开断直流电流的作用。
图2 安装示意图
图3 开断电流仿真波形
图3中,由上而下波形依次为直流断路器断口分闸信号(“10”为合闸,“01”为分闸)、晶闸管触发信号(“00”为无触发,“10”为触发)和直流断路器本体支路电流。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
当前,全球能源供需版图深度调整,统筹推进能源安全保障与绿色低碳转型,积极发展清洁能源、推动经济社会绿色低碳转型,成为各国应对气候变化的普遍共识。我国正大力推动能源行业高质量发展,电力系统结构和特性发生深刻变化,新型电力系统建设处于转型加速期。新型电力系统建设提出三年有余,进展如何
能源安全新战略提出十年间,中国能源领域发展发生了翻天覆地的变化,电力技术革新势不可挡。在浙江,一种能够以“柔”克刚的柔性电力技术破土而生、蓬勃生长:全球首个五端柔性直流输电工程抢占世界潮头全国首个智能柔性直流配电网示范工程引领绿色用能全国首个柔性低频输电示范工程贡献“中国智慧”…
根据《国家科学技术奖励工作办公室关于2023年度国家科学技术奖提名工作的通知》要求,现将中国南方电网有限责任公司作为完成单位和完成人所在单位提名2023年度国家科学技术奖的“特高压±800千伏混合多端柔性直流输电关键技术及工程应用”项目在中国南方电网有限责任公司及所属各单位进行公示(内容详
昆柳龙直流工程作为世界首个特高压多端混合柔性直流工程,集特高压多端、大容量柔直、常直柔直混合系统等最复杂、最前沿的电网技术于一体,建设前期在基础研究、装备制造等方面无经验可借鉴,标准、规范、设计、试验方法均为空白。与此同时,为了最大限度缓解云南地区水电外送问题,计划建设周期仅28个
《2022中国区域创新能力评价报告》显示,广东区域创新能力持续保持领先,连续6年排名全国第一。当前,我们也正在围绕新能源、碳达峰、碳中和等方向部署一批核心技术攻关项目,重点围绕海上风电、先进核能、太阳能、氢能、新型电力系统以及节能降碳前沿颠覆性技术领域设置了多个科技创新方向,并得到了
日前,中国机械工业联合会在广州召开“特高压±800千伏混合多端柔性直流输电关键技术及工程应用”科技成果鉴定会,鉴定委员会认定该项目实现了理论突破、技术创新、装备创造、工程引领,建成了世界首个特高压±800千伏混合多端柔性直流输电工程——乌东德电站送电广东广西特高压多端柔性直流示范工程(
北极星售电网获悉,国家能源局科学技术部印发《“十四五”能源领域科技创新规划》,规划指出,开展跨域多链融合与基于区块链的数据管理技术研究,构建具备自治管理能力的能源电力区块链平台,研究适用于能源交易、设备溯源、作业管理、安全风险管控等业务的共识机制,开展区块链在分布式能源交易、可再
1月26日,中国能建“30·60”研究院、中国能建数科集团在京正式揭牌成立。中国能建党委书记、董事长宋海良出席会议讲话,并为新成立的中国能建“30·60”研究院、中国能建数科集团揭牌。中国能建党委副书记、总经理孙洪水致欢迎辞。中国工程院院士刘吉臻、杜祥琬(视频祝贺),三峡集团总经济师吴海斌
“十三五”以来,面对复杂严峻的外部形势和繁重艰巨的改革发展任务,南方电网公司以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略,积极践行“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,始终牢记“央企姓党”,始终坚持“人民电业为人民”的企业宗旨
随着全国海上风电进入规模化发展阶段,未来深远海区域将是开发的重点,如何选择更加经济的送出方案成为业内关注的焦点问题。相比陆上风电,海上风电的送出工程更为复杂。风机的输出电压需要先通过35kV集电线路汇集至海上升压站,再经海上升压站并通过220kV海底电缆接入陆上集控中心。这意味着离岸距离
作为新一代电力系统技术,柔性输电技术就像为电力输送装上了精准的“调度器”,能够实现电流精准控制,有效提升电网的输送能力和安全稳定水平。什么是柔性输电柔性输电包括柔性交流输电和柔性直流输电等技术,从20世纪80年代开始发展起来,是综合了电力电子、电力系统、通信和控制等先进技术的一门交叉
“十四五”以来,中国能建坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为引领,将科技创新作为“头号工程”,着力打造具有能建特色的新质生产力,开启了以“四型八网”建设高质量发展“四新”能建崭新局面,为全面推进中国式现代化做出了积极贡献。3月20日,中国能建成功举办科技创新大会,并发布20项中国
1月15日,在国家电网有限公司第四届职工代表大会第五次会议暨2025年工作会议上,中国电力科学研究院有限公司副总经理(副院长)、党委委员贺之渊同志被授予国家电网有限公司2024年度科技人物奖。贺之渊表示:“作为一名科研工作者,深感科技创新的责任更加重大。随着新型电力系统建设进入‘无人区’,
近日,在安徽歙县新安江“光储充一体化”零碳供电所内,安徽电力科学研究院完成了储能电站直流侧固态式直流断路器技术攻关及示范应用。近年来,大量分布式新能源并网和储能应用场景增多,储能系统加快建设。储能电池系统存在故障发展快、短路电流峰值高等问题,现有的保护开关采用的机械直流断路器无法
南瑞集团立足推动关键技术迭代升级和新技术智慧赋能,瞄准能源电力未来发展方向,以技术创新守护电网安全稳定运行,以优化业务体系做大发展增量,以数字化智能化深化管理体系转型,带动企业发展质效双升。近日,在西藏拉萨110千伏当雄变电站、日喀则220千伏萨嘎变电站,南瑞集团有限公司支撑我国首套电
6月,采用多模态识别的输电线路无人机光热声一体化智巡平台上线;9月,“柔直换流站AI智检管家”在换流站年度检修期间首次应用;10月,负荷转供辅助方案编制分析场景在试点单位上线……今年,聚焦数字化转型登高行动目标,国网冀北电力有限公司实施人工智能规模化应用2024年专项行动,推进人工智能技术
“1994年7月16日,我清晰地记得入职厦门ABB低压公司的日子,公司刚刚起步,十几个中外员工挤在小小的办事处,携手并肩,克服了从语言障碍到文化差异,再到技术适应,我们一一突破了这些难关。如今,ABB已在厦门落地生根,成为了行业内极具竞争力的企业......”这是ABB在厦门ABB低压电器设备有限公司(
2023年3月,国家电网有限公司张北柔性直流电网试验示范工程荣获第七届中国工业大奖。该工程突破了三大技术难题,创造了12项“世界第一”,为解决新能源大规模开发和消纳的世界级难题提供了“中国方案”。01四端环形柔性直流电网张北柔性直流电网工程(以下简称“张北柔直工程”)是国家电网有限公司贯
随着全球能源结构加速转型,传统电力输送方式日益难以满足时代需求。凭借更高灵活性等技术优势,柔性直流输电技术已成为助力清洁能源大规模并网的“金钥匙”。标准是世界通用的技术语言,构建全面且先进的柔性直流输电技术标准体系,以指导设备研发、工程建设等,对于我国柔性直流输电技术持续创新突破
2024年8月17日,思源电气发布2024年中报。公司营业总收入为61.66亿元,较去年同报告期营业总收入增加8.63亿元,实现5年连续上涨,同比较去年同期上涨16.27%。归母净利润为8.87亿元,较去年同报告期归母净利润增加1.87亿元,实现2年连续上涨,同比较去年同期上涨26.64%。主要控股参股公司情况说明上海思
8月11日,中共中央、国务院印发的《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》发布。意见提到,大力发展非化石能源,要加快西北风电光伏、西南水电、海上风电、沿海核电等清洁能源基地建设。《中国可再生能源发展报告2023年度》显示,2023年,我国可再生能源累计装机占发电总装机的比重超过一半,新增
国内海上风电未来发展特点●规模大、深远海区域占比高三山岛海上风电柔直工程技术探索●不仅海上采用柔性直流技术,风电登陆后,将继续走直流架空线至负荷中心●首次提出无直流断路器、无集中耗能装置技术方案●利用风机全功率变流器自带的耗能装置实现盈余功率分散式就地耗散近日,阳江三山岛海上风电
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!