特高压直流输电控制系统与讲义控制保护装置
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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。
±800 kv 特高压直流输电控制与保护设备技术要求1. 设备稳定性要求高,能够在实际环境条件下保持长期稳定的运行状态。
2. 设备的响应速度快,当系统出现故障时,能够迅速响应,从而减轻系统损失。
3. 设备的可靠性要求高,系统应具备高度自动化和智能化,能够自动切换操作模式,适应各种情况。
4. 设备的可控性要求高,能够精确地控制输电线路上的电压、电流、频率等参数,确保系统稳定运行。
5. 设备应能够抵御电网突发故障或恶劣环境的影响,保证系统的可靠供电。
6. 设备的安全性要求高,应能够对系统进行实时监测和故障检测,并及时报警或切断故障电路,以确保人员和设备的安全。
7. 设备应能够实现大规模高效的数据采集、分析和处理,快速响应操作指令,并及时调整输电参数。
8. 设备应具备可靠的通讯功能,能够与其它设备进行数据通信和远程控制,实现协调配合。
9. 设备应符合国际、国内相关规定和标准,具备环保、节能、安全、可靠等特点。
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±800kV特高压直流输电控制保护系统分析摘要:电力应用于社会十分普遍,而社会对于电力的依赖性也在增加,电力输送过程会受到多项因素的影响,因此需要应用输电保护系统,确保电力稳定正常供应。
本文就±800kV特高压直流输电控制保护系统分析作简要阐述。
关键词:特高压;直流输电;控制保护系统物高压输电的特点体现在大容量,低损耗,远距离,是能源配置优化的有效途径,能够带来良好的社会效益。
特高压输电对于电力企业而言提出了新的技术要求。
控制与保护系统需要从其整体结构,控制策略,分层与冗余等方面进行全面分析,从而使系统稳定安全可靠。
一、特高压直流控制系统(一)特高压直流控制策略相比于常规直流系统,特高压控制系统在策略方面没有体现出过大的变化,直流系统电源控制主要利用的是整流侧快速闭环来实现的,换流变抽头则控制触发角保持在一定范围内。
你变一侧的快速闭环控制作用在于使熄弧角保持为定值,直流电压控制则是由换流变抽头来完成的。
由于抽头控制自身存在的非连续性,采用此种控制策略并应用于逆变一侧时,直流电压控制偏差会由两个部分构成,分别是抽头步长与测量误差。
对于逆变一侧的电压进行控制,还可以利用快速闭环,通过抽头将熄弧角控制在一定范围内,而此种情况下,电流偏差只受到测量误差的影响,无功补偿设备与交流滤波器总体容量会增加,在经济性方面表现不佳。
(二)控制系统功能划分与结构控制系统在分层与配置方面,直流系统保护应该保持与控制系统的相对独立,直流控制结构保护系统分层需要保证保护控制以12个脉动单元作为基本配置。
并且基于上述前提,保护功能实现与保护配置需要最大程度保持独立,利于退出而不会使其它设备运行受到影响,并且保护系统之间的物理连接要简单而不要复杂。
控制保护系统如果单一元件出现了故障,12动脉控制单元依然需要保持良好运行。
而高层控制单元出现故障时,控制单元同样能够保持当前工作状态并且依据人工指令操作。
特高压直流输电需要实现双重化,其范围开始于二次线圈测量,并包括了测量回路。
±800千伏特高压直流输电原理
一、直流输电系统
直流输电系统是特高压直流输电的核心组成部分,主要由换流站、输电线路和控制系统等组成。
二、换流站设备
换流站设备是直流输电系统的关键设备,包括换流变压器、换流阀、直流滤波器、无功补偿装置等。
换流阀是换流站的核心设备,通过控制换流阀的开通和关断,可以实现直流电和交流电的转换。
三、输电线路
特高压直流输电的输电线路采用架空线路或电缆线路,具有传输距离远、输送容量大、电压等级高、输电效率高等优点。
四、控制系统
控制系统是直流输电系统的核心,它包括调节器、保护装置、测量装置等。
控制系统通过对输电线路的电压、电流等参数进行监测和控制,保证输电系统的稳定运行。
五、电力电子技术
特高压直流输电采用了大量的电力电子技术,包括脉宽调制技术、同步开关技术等。
这些技术的应用可以实现电力的高效传输和系统的稳定控制。
六、电磁环境
特高压直流输电的电磁环境影响较小,因为其采用直流输电方式,没有交流输电的谐波和无功功率等问题。
但是,在换流过程中会产生
一定的电磁噪声,需要采取措施进行降噪处理。
七、经济效益
特高压直流输电具有传输距离远、输送容量大等优点,可以大幅度降低电力传输的成本,提高能源利用效率。
同时,特高压直流输电还可以实现不同地区之间的电力互济,提高电力系统的整体效益。
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。
特高压直流输电控制与保护技术的研究摘要:我国由于地域旷阔、能源分布不均匀等,直流输电这种输电技术尤为适应我国国情,并且保证特高压直流输电控制保护系统的稳定工作状态,已成为关系国民经济的关键。
本文主要对特高压直流输电控制保护系统的相关内容进行分析,以提高控制保护系统的性能与稳定性,促进特高压直流输电的快速发展。
关键词:特高压;直流输电技术;控制保护系统1前言特高压直流输电在我国电力系统发展中扮演着重要角色,而在特高压直流输电中控制保护系统发挥着核心作用,在确保传送功率系统不受到影响的情况下,可提高交直流输电系统设备在转换过程中的安全性。
±800kV特高压直流每极采用了串联结构和母线区连接结构,且每极的运行方式较为灵活、完整,这对保障控制保护系统的性能具有重要作用。
2特高压直流输电原理直流输电的电压等级概念与交流输电的不同。
在交流输电中,一般35-220kV称作为高压,330~750kV划分为超高压,特高压则为1000kV及以上。
而对于直流输电而言±500kV称为超高压,±800kV及以上则为特高压。
图1是特高压直流输电系统的结构示意图。
如图1所示,发电系统的交流电在输电线路的首端A通过换流变压器T1、T2及整流器H1、H2,将高压交流电转变为高压直流电后,送入直流输电线路L1、L2中传输。
再经过整流逆变器H3、H4把高压直流电转化为高压交流电,最后经过变压器T3、T4降压后将电能输送到交流系统B中。
图 1 特高压直流输电系统结构图3特高压直流输电的优势(1)直流输电的接入不会造成原电力系统的短路容量的增加。
特高压直流输电技术能够有效的限制短路电流,传统的交流电输电方式则增加了短路电流的容量,此时就需要同时增加限流装置或更换断路器。
而采用直流输电线路连接则可以快速地限制短路电流,使其保持在额定功率附近,而不会产生因互联造成短路容量增加的问题。
(2)不存在稳定性问题。
直流输电不会因为静态或暂态稳定性能变差等问题而使得输送容量降低。
龙泉换流站控制系统与直流保护介绍一、高压直流输电系统的基本介绍1、高压直流输电工程的组成部分:交流开关场、换流变、换流阀、直流开关场及直流输电线路。
2、特点适合大功率、远距离输电;输电线路相对于交流输电线路要经济的多;为全国大范围联网提供了便利的条件;填补了我国直流输电技术的空白。
直流设备对环境的要求较高;我国在直流输电方面起步较晚,主要依靠国外技术支持,因此现阶段直流输电设备较昂贵。
3、前景随着我国充分利用丰富的水利资源,大力发展水电建设,直流输电将发挥其重大的经济及社会效益。
二、控制与保护系统设备介绍(按位置及控制区域)1、盘柜介绍:PCP pole control and protectionBCP bipole control and protectionACP ac control and protectionAFP ac filter control and protectionDFT dc field terminationBFT bipole field terminationAFT ac field terminationASI Auxiliary system interfaceTFT Transformer Field TerminationATI auto transformer interfaceCP control pulseCRC cyclic redundancy checkDCOCT dc optical current transducerDPM digital signal processorGWS gate workstationOWS operator workstationEWS ENGINERRING WORKSTATIONERCS electronic reactive control systemFP fire pulseI/O input/outputLAN local area networkCAN Control Area NetworkTDM Time Division MultiplexLFL line fault recorderMACH2 Modular Advanced Control HVDC(High Voltage Direct Current) and SVC(Static Reactive Power Compensation) 2nd editionDOCT digital optical current transducerOIB optical interface boardRPC reactive power controlSCM Station Control monitoringTHM thyristor monitoringVCU valve control unitCCP cooling control and protectionCFC Converter Firing ControlETCS Electronic Transformer Control SystemHDLC High-level Data Link ControlPCI Peripheral(外围设备) Component Interconnection SCADA Station Control and Data Acquisition(获得)TCC Tap Changer ControlACS自动监视系统COMM通讯程序(主计算机的软件部分)DSP数字信号处理器ETCS电力变压器控制系统GUI图形用户界面GWS网关站(远控)I/O输入/输出MACHMC1(2)主计算机EWS工程师工作站OWS操作员工作站PC个人电脑P IS设备信息系统SUP监视器TFR故障录波VSS软件库ESD静电释放PCB印刷电路板2、板卡介绍:PS801 高性能的DSP板(6个DSP板)PS820 HDLC通讯与监控板(6个DSP板)PS830 I/O处理板PS831 CAN/HDLC光桥PS832 CAN/CAN桥PS841 交流电压测量板PS842 交流电压测量板PS844 电压分配板PS8451A 电流测量板PS850 控制I/O板PS851 110V数字输入板PS853 数字量输入板PS860 高性能的输入/输出板PS862A 隔离模拟测量板PS868 PT100与4-20mA输入板(小电流/电压测量板)PS870 总线连接板PS871 I/O总线连接板PS872 时间同步板(从主时钟分配一个秒脉冲同步信号到最多五个本地用户)PS873 总线延伸与终端板PS876 TDM光通讯板PS877 VCU传输/接收板PS880 21槽底版PS891A 电源板PS900 阀控中央处理单元PS906 阀控16通道光通道输入/输出板控制系统三、控制主要包含的内容控制系统主要包括——ACP控制:断路器、隔离刀闸的顺序控制,主变的分接头控制等。
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。