直流输电控制保护-保护概述
- 格式:pdf
- 大小:640.29 KB
- 文档页数:52
直流输电系统保护(HVDC protection)直流输电系统保护(HVDC protection)指检测发生于直流输电系统中交、直流开关场,或整流逆变两端交流系统的故障,并发出相应的处理指令,以保护直流系统免受过电流、过电压、过热和过大电动力的危害,避免系统事故的进一步扩大。
直流输电保护的特性要求直流输电系统保护除了与交流继电保护一样,应能满足快速性、灵敏性、选择性和可靠性的要求,还应特别注意其抗电磁干扰和抗暂态谐波干扰的性能、双极系统中两个单极的保护必须完全独立等特性;直流保护应为多重化配置,并应具有很强的软、硬件自检功能。
因此,新建的直流工程多采用微机型数字式直流系统保护。
直流输电系统保护通常分为如下保护分区:À换流站交流开关场保护区,包括换流变压器及其阀侧连线、交流滤波器和并联电容器及其连线、换流母线;Á换流阀保护区;Â直流开关场保护区,包括平波电抗器和直流滤波器,及其相关的设备和连线;Ã中性母线保护区,包括单极中性母线和双极中性母线;Ä接地极引线和接地极保护区;Å直流线路保护区。
各保护区的保护范围应是重叠的,不允许存在死区。
直流输电系统保护的特点是与直流控制系统的联系十分紧密,对于直流系统的异常或故障工况,通常首先通过控制的快速性来抑制故障的发展,例如,直流控制可在10mS左右将直流故障电流抑制到额定值左右;又如,当换相电压急剧下降时,直流控制将自动降低直流电流整定值以避免低压大电流的不稳定工况或故障的发展。
而且,根据不同的故障工况,直流保护启动不同的直流自动顺序控制程序,某些保护首先是告警,如果故障进一步发展,则启动保护停运程序。
直流系统保护停运的动作,首先是通过换流器触发脉冲的紧急移相或投旁通对后紧急移相,使直流线路迅速去能,然后闭锁触发脉冲并断开所联的交流滤波器和并联电容器,或进一步断开其它的交、直流场设备,如果需要与交流系统隔离,则进一步跳开交流断路器。
特高压直流输电控制与保护技术的探讨摘要:随着特高压大电网、交直流并网等领域的不断发展,直流输电技术在实际工程中得到了越来越多的应用。
本文主要基于对直流输电技术和换流技术的深入研究,并结合±800 kV特高压直流输电工程,对其分层冗余结构、控制和保护技术进行了较为系统的阐述,以期更好地确保特高压大电网及交直流并网安全稳定运行提供良好技术支撑。
关键词:特高压;直流输电工程;换流技术;控制和保护技术引言在我国电网发展中,特高压直流输电起着举足轻重的作用。
其中,控制与保护是其中的关键,其能保证传输电源的正常运行,并能有效地保证传输电源的安全。
±800 kV特高压直流每极均采用串联、母线区连接方式,各电极工作方式灵活、完整,这对保证其工作性能将能够发挥良好的辅助作用。
1 直流输电简介1.1 直流输电系统当前直流输电系统通常采用两端直流传输的方式,包括整流站、直流线路和逆变站。
1.2 换流技术换流站的关键部件为换流器,它包括一个或几个换流器,其电路都是三相换流桥,主要材料为晶闸阀。
其基本工作原理是:通过对桥式阀门的触发时间进行控制,从而实现对直流电压瞬时值、电阻上直流电流、直流传输功率的调整。
同时,对各个桥式阀门的晶闸管单元进行同一触发脉冲控制。
2 特高压直流输电的特点特高压直流输电的特点具体包括:①增加传送能力,增加传送距离。
②节约了线路走廊和变电所的空间。
③有利于联网,简化网络结构,降低故障率。
3 直流输电控制系统分层冗余结构UHVDC是指超过600 kV的直流输电系统,它的控制和保护系统是分层、分布式、全冗余的。
本文以±800 kV特高压直流工程为例,将其按控制等级划分为三个层次:运行人员控制层、过程控制层和现场控制层。
4 为满足特高压交直流系统动态性能要求的控制技术4.1 降低和避免直流对交流系统的不良影响由于换流技术的机制存在着两个主要的问题:谐波和无功。
传统的方法是,安装合适的容量和数量的直流滤波器/电容,并采用多脉动式变流器。
高压直流输电系统的电力电子保护高压直流输电(HVDC)系统作为一种有效的电力传输方式,已经得到广泛应用。
然而,由于输电系统中存在复杂的电力电子设备,存在着各种潜在的故障和故障原因,因此必须采取有效的电力电子保护措施,以确保系统的安全可靠运行。
本文将深入探讨高压直流输电系统的电力电子保护技术。
一、高压直流输电系统的概述高压直流输电系统是一种基于半导体器件的电力传输系统,在长距离电力传输中具有一些独特的优势。
与交流输电系统相比,HVDC系统可以实现更高的电压等级、更远的传输距离和更低的传输损耗。
同时,HVDC系统还可以实现交流系统无法做到的某些功能,如无功控制和电力质量调节。
然而,由于高压直流输电系统中存在着许多电力电子设备,如换流器、逆变器等,因此需要采取一系列的电力电子保护措施,以确保系统的正常运行。
二、高压直流输电系统的电力电子保护技术1. 过电压保护:过电压是高压直流输电系统中常见的故障之一,常常由于故障开关或刹车装置故障引起。
为了防止过电压引起的损坏,需要在系统中设置过电压保护装置,及时切断故障电路。
2. 过电流保护:过电流是高压直流输电系统中的一种常见问题,常见于系统发生短路或负载故障时。
过电流保护装置需要根据系统的负荷特性和电流传感器的特性进行合理设置,以确保在过电流事件发生时及时切断电路。
3. 温度保护:高压直流输电系统中的电力电子设备在长时间运行后容易产生过热现象,可能导致设备损坏甚至引发火灾。
为了保护设备的安全运行,需要通过温度传感器监测设备温度,并设置相应的温度保护装置,及时切断电路以防止设备过热。
4. 短路保护:短路是高压直流输电系统中潜在的故障之一,常见于电力电子设备内部电路短路或外部线路短路。
为了防止短路故障对系统造成损害,需要设置短路保护装置,及时切断短路电路。
5. 地故障保护:地故障是高压直流输电系统中的另一个常见问题,常发生在设备绝缘性能不良或外部绝缘损坏的情况下。
浅析直流输电控制保护系统摘要:直流传输的稳定性对电力非常重要。
从直流传输的组成结构和换向技术入手,分析了DC传输的控制和保护水平,并根据常见故障提出了直流传输的保护措施。
关键词:电力系统;直流产量;防护等级;控制保护1变速器概述1.1传输系统的概念直流输电系统由直流线、逆变站、整流站、交流侧电力滤波器、直流侧电力滤波器、换流变压器、无功补偿装置、直流电抗器、保护和控制装置等组成。
通常是双端直流输电系统,其中整流站和逆变站都属于换流站,交流电源和直流电源之间的转换可以通过整流站和逆变站实现,换流站是直流输电系统的重要组成部分。
交流电首先由交流系统的送电端通过换流变压器送至整流器,完成交流电向直流电能的转换,然后直流电能通过线路输送至逆变器,逆变器将DC电能转换为交流电,最后输送至交流电力系统的受电端。
1.2换流站的换流技术整流站和逆变站都属于换流站,其核心部件是换流器,通常由一个或多个基本换流单元组成,大多采用串联方式。
电路中一般采用三相换流桥,常用的材料是晶闸管阀,也就是常说的晶体闸阀。
变换器工作时,控制桥阀可以触发控制调节装置,改变触发相位,从而实现对DC传输功率、流经电阻的直流电流、直流电压瞬时值等的调节。
同时,同一个触发脉冲可以控制所有桥阀的每个晶闸管。
当三相电源的波形为对称正弦波时,线电压由负变正,经过零点时,脉冲会触发桥阀,使阀两端电压变为正,从而完成开阀动作。
六个脉冲发生器可以独立地触发位于单桥变换器中的六个桥阀,使得交流正弦波可以刚好通过第一个周期。
当线路电压达到下一个零点时,交流串电源开始触发第二个周期。
但是工程上使用的大多是12脉波双桥变换器,因为12脉波双桥变换器可以产生脉冲较小的DC传输电压。
2 DC传输控制保护层高压直流输电系统的控制根据层次的不同可以分为三个层次,即现场控制层、过程控制层和操作员控制层。
2.1现场控制层现场控制层使交流/DC主设备能够进行本地控制,并通过硬线将交流/DC主设备与近设备接口相连,通过现场总线将交流/DC主设备与远设备接口相连。
高压直流输电系统的稳定控制与保护引言高压直流输电系统是一种用于长距离电力传输的技术,具有传输能力强、输电损耗小、环境影响少等优势。
然而,高压直流输电系统在运行过程中也面临着一些挑战,例如稳定控制和保护问题。
本文将探讨高压直流输电系统的稳定控制与保护技术,旨在提供一种全面的了解。
一、高压直流输电系统的稳定控制高压直流输电系统的稳定控制是指对系统的电压、功率、频率等进行实时调节,以确保系统的稳定运行。
稳定控制可分为两个方面:电力稳定控制和频率稳定控制。
1. 电力稳定控制电力稳定控制是指根据负荷需求和传输能力,实时调整高压直流输电系统的电压和功率,以保证系统供电的稳定性。
为了实现电力稳定控制,可以采用频率反馈控制方法,通过自动控制装置调整换流变压器的触发角来控制电流。
同时,还可以使用能量储备装置来补偿瞬间负荷变化引起的电力不平衡。
能量储备装置可以是电容器或电感器,通过储存电能或释放电能来调整系统的电力平衡。
此外,还可采用先进的预测控制算法,根据系统的实时运行情况,预测未来的负荷变化,进一步优化电力调控策略。
2. 频率稳定控制频率稳定控制是指在高压直流输电系统中,通过调节直流电流的大小和相位,以及调节换流变压器和直流系统的参数,来控制系统的频率变化。
频率稳定控制可以通过反馈控制的方法实现,根据系统的实时运行情况,调整直流电流和换流变压器的参数,以使系统的频率保持在设定范围内。
此外,还可以使用先进的自适应控制算法,通过监测和分析系统的频率变化,自动调整控制策略,提高系统的频率稳定性。
二、高压直流输电系统的保护技术高压直流输电系统的保护技术是指在系统故障或异常情况下,及时采取措施,限制故障范围和保护设备的安全运行。
保护技术主要包括故障检测、故障定位和故障隔离。
1. 故障检测故障检测是指通过监测高压直流输电系统的各种参数,如电压、电流、功率等,来检测故障的发生。
常用的故障检测方法包括差动保护、过流保护和电压保护等。
浅析直流输电控制保护系统摘要:直流输电控制保护系统在直流输电工程中的作用尤为重要,它关系着整个电网的安全。
因此,直流输电控制保护系统配置的可靠性是直流保护系统的根本,在设计中要从直流输电控制保护系统的特点,以及直流保护配置的设计原则入手,来提高控制保护系统的可靠性。
根据直流控制保护系统的特点,以及直流保护配置的设计原则:直流保护按保护区域设置,每一个保护区应与相邻保护的保护区重叠,不存在保护死区。
每一个保护区域的保护应至少为双重化冗余配置,在特高压或高压直流输电工程中一般采用冗余配置的原则。
关键词:电力系统;直流输电;控制保护引言由于直流输电系统的控制与保护功能装置基本采用完全相同的硬件、软件平台,两者联系十分紧密,故通常在直流输电工程中将直流输电系统的控制与保护功能统称为直流控制保护系统。
目前在高压直流输电工程中有多种直流控制保护系统配置方式,从直流保护配置的设计原则来分,主要分为完全双重化和三取二的配置。
1直流输电控制保护系统的概述直流输电的控制保护系统是指控制交直流功率转换,直流输送的全过程,是直流输电的中枢神经,它可以保护换流站所有电气设备以及直流输电线路受电气故障的损害。
交流输电技术不同的是其输电的全过程完全依赖于控制保护系统;其不同于交流系统二次部分只在运行状态改变或故障时起作用,它是建立在阀导通和截止控制上的一种电能传输方式,它的控制系统始终运行从不间断。
2直流控制保护系统的配置方式2.1直流输电工程———以某A直流输电工程为例该直流输电工程主系统包含MC1,MC2两台主计算机,其中控制子系统全部集成在MC1主机中,保护子系统分为两套不完全相同的保护分别集成于MC1,MC2主机中,任意一台MC1,MC2主机发生故障,所在主系统将退出运行。
2.1.1该直流输电工程的组成该直流输电工程正常运行过程中,A,B系统两套控制子系统互为备用,而直流保护系统采用“四取二”方式输出,即值班主系统两套保护中任意一套保护动作,切换至备用主系统,若备用主系统仍有保护动作,则保护动作信号输出。
柔性直流输电系统控制研究综述一、本文概述随着能源转型和可再生能源的大规模开发,电力系统的稳定性和可靠性面临着前所未有的挑战。
柔性直流输电系统(VSC-HVDC)作为一种新型的输电技术,以其独特的优势在解决这些问题中发挥着重要作用。
本文旨在对柔性直流输电系统的控制研究进行全面的综述,以期为未来该领域的研究提供有价值的参考。
本文将简要介绍柔性直流输电系统的基本原理和主要特点,阐述其在现代电力系统中的应用场景和优势。
接着,将重点回顾和梳理柔性直流输电系统在控制策略方面的研究历程和主要成果,包括基本控制策略、保护控制策略、优化控制策略等。
还将对柔性直流输电系统控制中的关键技术问题,如换流器控制、系统稳定性分析、故障穿越能力等,进行深入的分析和讨论。
通过本文的综述,读者可以对柔性直流输电系统的控制研究有一个全面而深入的了解,掌握该领域的研究现状和发展趋势,为相关研究和工程实践提供有益的参考和借鉴。
本文也期望能够激发更多学者和工程师对柔性直流输电系统控制技术的深入研究和探索,共同推动该领域的技术进步和应用发展。
二、柔性直流输电系统控制技术概述柔性直流输电系统(VSC-HVDC)作为新一代直流输电技术,以其独特的优势在电网建设中逐渐占据重要地位。
其核心在于采用了电压源型换流器(VSC),这种换流器能够通过快速控制其开关状态来实现对直流电流和电压的灵活调节,因此得名“柔性”。
柔性直流输电系统的控制技术是确保其高效、稳定运行的关键。
柔性直流输电系统的控制技术主要包括换流器控制、系统控制和保护控制三个方面。
换流器控制直接决定了VSC的运行特性,其核心任务是实现有功功率和无功功率的独立控制。
这通常通过控制VSC的触发角和调制比来实现,从而确保直流电压和电流的稳定。
系统控制则关注于整个直流输电系统的稳定性和经济性。
这包括直流电压控制、有功功率分配、无功功率补偿等。
系统控制需要综合考虑交流侧和直流侧的动态行为,确保在各种运行工况下系统都能够保持稳定。
高压直流输电线路的继电保护技术1. 引言1.1 高压直流输电线路的继电保护技术简介高压直流输电线路的继电保护技术是指在高压直流输电系统中采用各种保护装置和控制技术,确保系统的安全稳定运行。
随着电力系统的发展和规模的不断扩大,高压直流输电线路的继电保护技术也变得越来越重要。
传统的交流输电系统采用的保护技术无法直接应用于高压直流输电系统,因此需要针对直流系统的特点,开发适用于直流系统的继电保护技术。
高压直流输电线路的继电保护技术主要包括故障诊断、故障隔离和故障恢复等功能,以确保系统在发生故障时能够及时准确地保护线路和相关设备。
2. 正文2.1 高压直流输电线路的继电保护技术概述高压直流输电线路是一种在电力系统中广泛应用的重要输电方式,具有输电效率高、线路损耗低等优点。
为了确保高压直流输电线路的安全运行,继电保护技术发挥着至关重要的作用。
继电保护是电力系统中保护设备和自动化装置的重要组成部分,其主要作用是在电力系统发生故障时,迅速将故障隔离,并保证系统的安全和稳定运行。
在高压直流输电线路中,继电保护技术需要具备高速响应、精准判断和可靠动作的特点。
高压直流输电线路的继电保护技术主要包括故障检测、故障定位、故障隔离等功能。
通过对电流、电压等参数的监测和分析,继电保护系统能够及时发现线路中的故障并作出相应的处理。
继电保护技术的不断发展和完善,为高压直流输电线路的安全运行提供了有力支持。
未来,随着电力系统的智能化和数字化进程加快,高压直流输电线路的继电保护技术也将不断创新,提高其可靠性和智能化水平,更好地适应电力系统的发展需求。
2.2 高压直流输电线路的继电保护原理高压直流输电线路的继电保护原理是保证线路运行安全稳定的重要技术手段。
其主要原理是利用继电保护装置对线路的状态进行监测和判断,及时发现线路故障并采取相应的保护动作,以最大限度地减少故障对系统的影响。
1. 故障诊断:继电保护装置能够监测线路中的电流、电压等参数,通过对这些参数的分析判断线路是否存在故障,并定位故障位置。
特高压直流输电控制与保护技术分析摘要:与高压直流电相比,直流具有灵活多样的运行方式,在大功率长距离传输中表现出巨大的优势,在世界各地广泛应用,直流输电控制与保护技术是整个直流系统的大脑,在系统的运行中起着非常重要的作用,直接决定着直流工程的运行状态和安全性。
近年来,在科学技术和经济等各种因素的作用下,直流输电的控制和保护技术不断得到改进和发展,特别是在保护手段和设备方面。
为此,本文结合当前实际,分析了特高压直流输电的控制保护技术,探讨了其应用效果和价值,希望能够为我国电力系统的稳定发展提供一些理论上的参考。
关键词:特高压;直流输电;控制保护技术;应用分析现今,计算机技术的发展和用电需求的增加,直流输电技术提出了更高的要求,在这种情况下,直流输电控制保护技术也得到了发展,性能控制和保护策略,以持续改进,不断改进的转炉部件,设备和设备的性能改善等。
该技术的发展也为特高压直流输电系统的进展提供了基本条件.1直流输电的基本控制保护技术分析直流输电主要通过接入三相电压转换器元件,并为了完成交流电流,该工艺成为整流端,触发角度指的是换向元件及其连接的交流电压超过0点作为计算和预测数据结果的出发点,当交流系统参数为固定值时,触发角成为控制直流电压值的主要内容,将导致整个直流回路电流值的变化。
,影响了输电过程,因此可以分析转换元件的触发角是控制直流输电的最终变量。
另外,直流控制技术中最为重要的是Vd/Id曲线,这两条曲线描述了直流通电触发角和不同直流电压、电流的影响,是直接决定输电系统运行状态的重要参数。
当前,直流输电的基本控制技术可以概括为以下几点。
首先,确定触发角,根据上文提到的,触发角是直流电流的控制技术的关键参数,在取直流电流、电压和取逆变侧换流器的电流关闭和断开时刻,不同的控制策略形成了以电流调节器、逆变侧熄弧角调节器、电压调节器为主的经典控制三角。
其次,确定触发脉冲,触发脉冲如何发生,需要考虑到交流电压是否同步,以及是按照间距触发还是按相触发为主要方法。
高压直流输电系统的保护与控制随着能源需求的不断增长和可再生能源的快速发展,高压直流输电系统作为一种高效、可靠的能源传输方式正逐渐受到广泛关注和应用。
本文将探讨高压直流输电系统的保护与控制措施,以期提高其安全性和稳定性。
一、高压直流输电系统的概述和应用高压直流输电系统是一种以直流电流传输能量的系统,在能量传输距离远、输电损耗小、控制方便等方面具有优势。
它通常由换流站、输电线路和接收站组成,可以广泛应用于远距离、大容量的能源传输,如跨越海洋、山区等地形复杂的区域。
二、高压直流输电系统的保护措施保护措施是高压直流输电系统不可或缺的一部分,它主要包括过电压保护、过电流保护和过温保护等。
过电压保护是指在高压直流输电系统中,当系统中出现电压异常升高的情况时,通过采取相应的保护措施来保护系统的安全运行。
其中,最常见的一种保护方法是安装过电压保护器,它可以有效限制电流的上升速度,避免电流超过设定值。
过电流保护是指在高压直流输电系统中,当系统中出现电流异常升高的情况时,通过采取相应的保护措施来保护系统的设备和电源。
在实际应用中,通常会采用电流保护器、熔断器等设备,当系统中的电流超过设定值时,这些保护装置将迅速切断电路,避免设备受损。
过温保护是指在高压直流输电系统中,当系统中的温度异常升高时,通过采取相应的保护措施来保护系统的设备和人员安全。
一般情况下,会在关键设备上安装温度传感器,当温度超过设定阈值时,保护装置将切断电路,以防止设备过热。
三、高压直流输电系统的控制措施高压直流输电系统的控制措施主要包括稳压控制、防止电弧故障和故障诊断等。
稳压控制是指通过控制换流站的换流变压器和逆变器的工作方式,以保持系统中的电压稳定。
通过使用先进的控制算法和自动化设备,可以实时监测系统中的电压变化,并根据需求调节换流站的工作状态,以确保稳定的电压输出。
防止电弧故障是高压直流输电系统中一个重要的控制环节。
电弧故障是指当系统中的电压或电流超过一定阈值时,导致电路中发生弧光放电。
1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术导则一、背景介绍在现代社会中,电力输送是至关重要的基础设施之一。
而1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术则是这一领域中的重要一环。
本文将从深度和广度的角度,对这一技术进行全面评估,并撰写一篇有价值的文章,进行探讨与总结。
二、1000kv特高压直流输电的定义与意义1000kv特高压直流输电是指在1000千伏电压等级下进行的直流输电。
这是一项十分先进并具有前瞻性的技术,其意义在于提高了电力输送的效率和可靠性,同时有助于减少能源损耗、降低成本,对于解决长途输电和跨区域输电等问题具有重要意义。
三、1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术概述1. 控制技术在1000kv特高压直流输电中,控制技术是至关重要的一环。
这涉及到对输电系统的运行状态、功率调节、电压调节等方面的控制,需要借助先进的控制设备和技术手段来实现。
2. 保护设备技术与控制技术相似,1000kv特高压直流输电的保护设备技术也是不可忽视的。
它涉及到对输电系统的故障检测、故障隔离、设备保护等方面,需要确保输电系统的安全稳定运行。
四、深入探讨1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术1. 控制技术深入在实际控制技术中,我们需要考虑到电压、功率、电流等多方面的因素。
如何通过先进的控制算法和设备,实现对输电系统的精准控制,是一个值得探讨的话题。
2. 保护设备技术深入在保护设备技术方面,我们需要深入探讨如何通过先进的保护装置,实现对输电系统的智能保护和故障定位。
这涉及到对设备的性能、可靠性等方面的要求,以及与控制技术的协同工作等内容。
五、对1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术的个人观点和理解在我看来,1000kv特高压直流输电控制与保护设备技术是一个十分复杂而又具有挑战性的技术领域。
它不仅需要我们拥有扎实的专业知识,更需要我们具备创新意识和解决问题的能力。
只有不断地进行研究和实践,才能不断地推动这一领域的发展,并为实现更高效、更安全的电力输送贡献自己的力量。