特高压直流输电控制技术及实验研究

论文摘要

随着西电东送和全国联网的全面实施,我国将有越来越多的高压直流输电工程投入运行。其中,为支撑经济的快速增长,到2010年,南方电网将形成“8交5直”的“西电东送”主通道,“西电东送”规模将达到22.38～24.38 GW,直流输电规模将达到15.8GW。直流输电的控制保护系统是高压直流输电系统的中枢,它控制着交、直流功率转换、直流功率输送的全部过程,并保护着换流站所有电气设备以及直流输电线路免受电气故障的损害。因此研究直流控制保护系统,特别是特高压直流控制保护系统在特高压直流工程中的新技术应用及新措施,对于我国新建直流工程和今后电网发展具有十分重要的意义。论文对直流工程控制保护系统各个环节进行详细研究,对特高压直流工程控制保护系统应用进行分析,深入研究了软、硬件的新技术、新方法,并对特高压直流工程建设中,直流控制保护系统对应的改进措施进行了探讨。具体内容包括:论述了高压直流输电的发展情况以及特高压直流输电控制保护系统技术应用现状。介绍了特高压直流输电的主要技术特点,包括直流输电技术中整流站与逆变站两种运行原理。分析了直流输电实际工程应用中,被广泛应用的的多种控制方式,以及云广特高压直流输电工程中使用的控制模式。研究了新一代特高压直流输电工程应用的控制保护策略及其在实际工程中的应用,具体考虑了设备安全稳定性,控制系统的总线结构、冗余结构和测量系统。并结合云广特高压直流工程,详细分析了直流输电保护配置状况和直流侧保护配置情况。±800kV特高压直流输电系统输送容量大,如果发生故障将对系统带来巨大冲击,因此对直流输电系统的可靠性提出了极高的要求。论文中介绍特高压直流输电控制保护系统工程实现控制策略及实验结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和研究意义
• 1.1.1 高压直流输电在我国电网发展中的作用
• 1.1.2 高压直流输电控制保护系统的作用
• 1.2 特高压控制保护系统技术应用现状
• 1.2.1 特高压直流输电控制保护系统的总体要求
• 1.2.2 特高压直流输电控制保护系统的问题
• 1.3 论文主要研究工作
• 第二章 特高压直流输电运行及控制模式
• 2.1 引言
• 2.2 特高压直流系统的运行方式
• 2.2.1 双12 脉动整流器控制方式
• 2.2.2 双12 脉动逆变器控制方式
• 2.3 ±800kV 直流输电工程控制方式选择
• 2.3.1 直流输电系统中基本控制方式
• 2.3.2 定电压控制的优点
• 2.3.3 换流器层触发单元的改进
• 2.4 云广±800kV 直流输电工程基本控制概念
• 2.4.1 控制的基本原理
• 2.4.2 主导站选择逻辑
• 2.5 ±800kV 直流输电工程控制模式
• 2.5.1 双极功率控制模式
• 2.5.2 独立极功率控制模式
• 2.5.3 同步极电流控制模式
• 2.5.4 紧急极电流控制模式
• 2.5.5 功率翻转
• 2.5.6 降压运行
• 2.6 本章小结
• 第三章 特高压直流输电的控制保护技术综述
• 3.1 高压直流输电控制保护系统
• 3.1.1 SIMADYN D 控制系统
• 3.1.2 MACH 2 控制保护系统
• 3.2 ±800kV 直流输电工程控制保护系统
• 3.2.1 SIMATIC TDC 控制系统
• 3.2.2 DCC800 控制系统
• 3.2.3 南瑞继保PSC-9500 型系统
• 3.3 本章小结
• 第四章 特高压直流输电控制保护系统配置要求
• 4.1 ±800kV 直流输电工程控制保护系统
• 4.1.1 总体要求
• 4.1.2 总线分层结构
• 4.1.3 冗余结构
• 4.1.4 测量系统
• 4.2 本章小结
• 第五章 ±800kV 直流输电工程控制系统的实现
• 5.1 引言
• 5.2 ±800kV 直流输电系统的基本控制原理
• 5.2.1 两端直流系统的基本控制原理
• 5.2.2 换流变压器分接头控制
• 5.2.3 换流站无功功率控制
• 5.2.4 直流输电系统的调制功能
• 5.2.5 直流输电起停基本原理
• 5.3 ±800kV 直流输电控制功能配置
• 5.3.1 双极控制层功能
• 5.3.2 极控制层功能
• 5.3.3 阀组控制层功能
• 5.4 实验结果
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢