分层接入方式下特高压直流控制保护系统
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完成单位:许继电气股份有限公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-1-040
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
吴庆范、王亚涛、黄金海、刘旭辉、范子强、许朋见、崔 晨、靳巩磊、李艳梅、李 乾、赵东杰、刘志军
针对分层接入方式下特高压直流控制保护的技术特点,许继直流输电公司开发了世界上首套完全自主知识产权的分层接入方式下特高压直流控制保护系统,项目总体功能和性能达到国际领先水平,创新成果如下:
1)分层接入方式下直流控制系统整体设计
根据特高压直流分层接入方式下的直流输电系统特点,提出了分层接入方式下控制功能分层配置方案,实现了阀组控制系统之间、极控制系统之间的解耦,简化了系统结构,提高了控制系统可靠性。
2)串联双阀组电压平衡控制策略
提出了分层接入方式下阀组电压平衡控制策略,通过在高低阀组之间增加直流电压测点,计算高低端阀组的直流电压,将高低端阀组直流电压的差值经比例积分后得出电流参考值调整量,作为直流电流控制器的附加控制,解决了电流控制方式下串联阀组的电压平衡问题,确保单极串联双阀组的稳定运行。
3)分层接入方式下紧急无功控制技术
受端交流场分为 1000kV和 500kV两个电网,各自连接有对应的换流器和交流滤波器,相当于两个相互独立的电气节点。控制系统为每个电气节点均具备完整的无功功率控制,且相互独立。无功控制主机发生故障的情况下,紧急无功控制功能能够通过测控单元的通信网络实现对小组滤波器紧急无功控制,有效避免站控系统故障无功控制功能丢失引起的双极闭锁,提高了系统可用性。
4)特高压直流分层接入系统直流谐波保护技术
针对分层接入特高压系统的特点,提出了特高压直流分层接入系统100Hz谐波保护的方法,将谐波保护配置在阀组层,利用网侧交流电压作为辅助判据,通过交流电压辅助判据能够有效识别不同的交流系统故障,正确闭锁相应的阀组,避免造成非故障阀组停运的风险。
项目研究成果已成功应用于国内首个分层接入工程锡盟-泰州±800kV特高压直流输电工程,并已应用于扎鲁特-青州和陕北-武汉特高压直流输电工程。本项目可以带动相关产业发展,有助于推动分层接入特高压项目的发展,产生巨大的社会及经济效益,累积新增销售额53971万元。
本项目已通过中国电机工程学会鉴定,获得授权国家发明专利8项,软件著作权2项,发表论文6篇。