特高压直流定无功功率交流故障恢复方法论文_斛冬冬,张中华

(山西省电力公司检修公司 山西太原 030001)

摘要:文章主要针对特高压直流定无功功率交流故障恢复方法进行分析,结合当下特高压直流定无功功率交流故障恢复现状,从特高压直流换流展无功特征、无功功率交流故障恢复方法方面进行深入研究与探索,主要目的在于更好的推动供电行业的发展与进步。

关键词:特高压;无功功率;交流故障

随着社会经济的不断提升,人们对于供电质量与需求量不断提升,这也使得供电系统遇到了全新的挑战。其中以电压源换流器为基础的高压直流技术有着较为良好的优势,并在各种电力工程中有着较为良好的使用。但与以往直流方式相比,其在施工成本、运行经验、电压等级以及输出功率等方面仍有相应的不足,因此需要结合实际需求,对特高压直流定无功功率交流故障恢复方法进行研究与分析,为电力行业的发展创建良好的条件。

一、特高压直流换流展无功特征

当特高压直流输电系统在实际运行期间,其换流站无功率交换状况主要为在Uac为交流母线电压时,Id为直流电,这时Qac则属于交流喜用与换流站之间存在的无用功率。而当Qf为已知状态下使用的无功功率补偿设备形成与提供的无功率补偿容量,Q1为交流设备运行期间形成的无功功率,若Qac数值为负数时,有效的表明了交流系统对于无功功率具有吸收作用,而数值为正数时则充分证明了交流系统形成了无功功率。其中文章主要以某一高压直流输电标准检测系统为例进行分析与计算,而且运用12脉动换流器,确保其直流额定电压为500KV、额定电流为4KA等。

图一 换流站无功率交换状况

二、特高压直流定无功功率交流故障恢复方法

(一)逆变站无功功率分析

在特高压直流系统稳定运行期间,若不对直流侧与交流之间的谐波分量进行研究与分析,并在阀侧中对换流变压器自身漏抗进行计算,这是逆变站自身的无功计算公式主要为 等,同时在这一公式中,Pd主要为直流输电系统实际传输的有功功率,而 为换流器自身功率的因数角,同时Ud0为理论状态下的直流电空载电压状况。

(二)直流定无功功率故障恢复措施

通过逆变站无功功率交换可以发现,无功功率实际平衡公式主要可分为两部分;其一,Qac=Q1-Qt;其二,Qf=BcU2ac。在逆变侧交流系统出现相应问题与不足时,则会导致逆变器在γ时间的控制下使得γ时间约等于17°。这时会使得等式Qac=Q1-Qt之中的Qac成为像一个的期望值,这时在将像等计算等式进行科学的融合与分析,就可获得在Uac数值不同的环境下,以Qac为基础控制量模式的多项等式,也就是 。而在这一等式中,各系数表述控制则可通

过相应的方法进行推算与明确。通过Qac=Q1-Qt这一公式了较为良好的发现与明确各种Uac与Qac环境下的直流电流命令,这种功能也就是无功功率定量控制功能,可在一定程度于上对VDCOL功能进行良好的替换处理。其中根据明确的Qac与实时检测明确的Uac为基础输入数据,通过Qac=Q1-Qt公式计算可较为精准的获得像一个的电流指令数值,这时在通过限幅循环就可明确最终的电流指令数值。

(三)各交流电压中换流站无功控制水平

在逆变侧交流系统出现问题时,Qf与Uac不断降低,这也使得Qac出现改变。所以想要促进在发生故障时换流站实现无功功率控制,就需要对各种电压状态下交流系统自身无功功率支持水平的实际调节范围。在Uac降低到相应程度时,Qf则属于相应定值,其中通过相应的公式可以发现,Q1与Qac之间主要是以I为自变量的函数,并有着较强的函数增减性特征。在根据Qf=BcU2ac进行分析,Q1与Qac之间主要是以I为自变量增函数关系。

(四)无功功率定量控制方法的落实

首先,启动无功功率定量控制。上述明确的无功功率定量控制方法可结合交流母线的实时检测数值明确相应的直流电流命令。若发现逆变侧交流系统自身的电压值小于电压阈值时,直流控制系统会自动促进该控制系统的运行,进而对直流输电系统实时良好的无功率定量控制。其中启动的判定可依据主要为Uac<Uth。

其次,撤销无功功率定量控制。落实无功功率定量控制的主要意义是确保在故障恢复期间,可利用控制交流系统以及换流站无功功率交换数量等实现交流故障之后系统性能恢复效率的快速提升与完善,防止高压直流出现连续换相失误的现象。若在电压逐渐达到阈值时就对无功功率定量控制进行撤销,就会导致在较短时间因为直流功率的不断回升,致使逆变站不断消耗的无功功率快速提升,进而使得电压波动幅度提升以及电压稳定性消失等现象的出现。所以在换流母线自身电压高于门槛值时,则应在控制系统延长相应时间t后在对无功功率定量控制进行撤除处理,而其撤除的主要依据为Uac>Uth。

在故障发生由于交流系统强度出现降低等现象的影响,如果对无功功率定量控制撤销时直流电流质量没有达到相应的额定数值时,就会导致直流电流指令出现较为明显的变化,进而对受端系统造成较为直接的影响与损伤。这时就需要根据相应的方法程咬金直流电流数值不断恢复到相应的额定数值。

总而言之,在控制系统针对Uac进行采样期间,若Uac实时检测数值可较好满足控制模式启动需求时,需要根据相应的Qac数值,计算与明确相应的直流电流指令,并确保控制系统对这一指令进行良好的落实。在Uac逐渐恢复期间,如其符合无功功率定量控制撤销需求时需要对无功功率定量控制进行切除处理,并确保电路制冷逐渐符合相关的额定数值。同时文章明确的无功公路定量控制方法效果远远强于以往的VDCOL控制效率,这一方法了快速将换流站无功功率转变控制在标准范围内,对换流阀无功功率调节能力进行科学运行,提升了直流输电系统的稳定性。

结语

综上所述,通过对交流故障期间与恢复时使用换流站无功功率定量控制对VDCOL替代方法进行研究与分析,发现这一方法可在交流故障与恢复期间,真正的实现实时结合交流母线电压与换流站无功功率交量标准为明确直流电流实际质量,为供电系统的稳定发展提供良好的基础与条件。

参考文献

[1]黄梦华,汪娟娟,李瑶佳,王子民,李子林,傅闯.高压直流定无功功率交流故障恢复方法[J].电力系统自动化,2018(03).

[2]王泽忠,谭瑞娟,刘连光,邓涛.特高压变压器直流偏磁计算及无功功率特性分析[J].高压电器,2017(02).

[3]何清怡.±800 kV特高压直流输电系统无功功率研究[J].企业技术开发,2015(30).

论文作者:斛冬冬,张中华

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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