多馈入高压直流输电系统换相失败防御技术 课题

专利名称：一种多馈入高压直流输电系统相继换相失败预测控制方法
专利类型：发明专利
发明人：欧阳金鑫,张真,叶俊君
申请号：CN202010797269.2
申请日：20200810
公开号：CN111817337A
公开日：
20201023
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种多馈入高压直流输电系统相继换相失败预测控制方法，判断目标直流输电线路及其相邻直流输电线路是否发生换相失败；若相邻直流输电线路发生换相失败，而目标直流输电线路未发生换相失败，启动相继换相失败预测；计算计及相邻直流输电线路换相失败影响的目标直流输电线路逆变站关断角。

通过与临界关断角比较，预测目标直流输电线路是否发生相继换相失败；当目标直流输电线路会发生相继换相失败时，输出触发角调节量对逆变站触发角指令值进行调节，避免相继换相失败的发生。

本发明填补了多馈入直流输电线路相继换相失败预测的空白，具有准确率高和响应速度快的优点，可用于避免因换相失败引发的交直流系统大面积安全稳定运行问题。

申请人：重庆大学
地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
国籍：CN
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司
代理人：胡逸然
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多馈入直流输电系统换相失败研究综述王玲;文俊;崔康生;孔维波;刘连光;谢文超【期刊名称】《电工电能新技术》【年(卷),期】2017(036)008【摘要】多馈入直流(MIDC)输电系统具有更大的输送容量和更灵活的运行方式,然而由于各直流逆变站距离近,单个交流或直流系统故障有可能同时影响到多回直流线路,造成多回直流相继或同时换相失败,从而对系统稳定性造成影响.本文从换相失败的机理出发,对近年来针对MIDC输电系统换相失败影响因素的研究内容进行了全面的分析,并对换相失败的抑制措施,换相失败后各直流子系统的协调恢复策略进行了深入的研究.同时指出谐波对MIDC输电系统的影响,换相失败的传递特性,协调控制的制定等方面研究的不足,为进一步研究MIDC输电系统的换相失败提供了思路.【总页数】10页(P56-65)【作者】王玲;文俊;崔康生;孔维波;刘连光;谢文超【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM712【相关文献】1.多馈入高压直流输电系统中的换相失败浅析 [J], 靳希;郎鹏越;杨秀2.多馈入高压直流输电系统的异常换相失败研究 [J], 黄致远;施海娃3.多馈入直流输电系统换相失败研究综述 [J], 王嘉铭;余浩;陈武晖4.多馈入直流输电系统换相失败研究综述 [J], 王嘉铭;余浩;陈武晖5.多馈入高压直流输电系统中逆变站滤波器投切引起的换相失败仿真研究 [J], 任景;李兴源;金小明;吴小辰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于提升直流输电系统换相失败抵御能力分析摘要：随着直流输电工程在大容量远距离输电及区域电网互联等领域的广泛应用，已经出现多条基于电网换相换流器的高压直流输电系统。

因此，研究提升直流输电系统换相失败抵御能力具有重要意义。

下面笔者就对此展开探讨。

关键词：直流输电系统；换相；抵御能力1直流输电系统概述基于电网换相换流器的高压直流(line commutated converter based high voltage direct current，LCC-HVDC)输电由于输送容量大损耗低经济性好等优势被广泛应用于远距离输电与区域电网异步互联，是实现我国西电东送能源发展战略的重要技术手段 LCC-HVDC采用无自关断能力的晶闸管作为换流元件，依赖交流系统电压进行换相，因此受端交流系统故障晶闸管及其控制电路不可靠等均易导致换相失败。

换相失败发生后，直流传输功率迅速下降，若直流系统调节不当会导致连续换相失败，在多馈入直流系统中甚至引发多条直流同时或级联换相失败，影响直流受端系统以及交直流混联电网的安全稳定运行。

在此背景下，亟需开展换相失败机理及影响因素分析、连续换相失败抑制策略等研究，以提升LCC-HVDC、混合直流输电系统抵御换相失败的能力。

2换相失败的基本原理在换相过程刚结束时，若刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内未能恢复阻断能力，或换相过程未能结束，则电压转向后被换相的阀将向原来预定退出导通的阀倒换相，称之为换相失败。

通常首次换相失败都是由于逆变侧交流系统故障导致换流母线电压快速跌落，换相裕度不足，最终熄弧角γ小于固有极而在此期间控制器还来不及响应，因此首次换相失败是很难避免的。

限熄弧角γmin逆变侧熄弧角γ的计算公式为:(1)式中:k为逆变侧变压器变比;为直流电流;为逆变侧等效换相电抗;为逆变侧交流母线线电压有效值;为逆变侧越前触发角。

连续换相失败指直流输电系统首次发生换相失败后，再次发生换相失败的现象。

多直流落点系统换相失败及其预防方法的研究的开题报告题目：多直流落点系统换相失败及其预防方法的研究一、选题背景随着电力系统对高效、节能、环保和可靠性的要求越来越高，多直流落点系统在电力系统中逐渐得到了广泛的应用。

然而，在多直流落点系统中，由于其电路拓扑结构的特殊性及运行环境的复杂性，换相失败问题经常发生，给电力系统带来了严重的安全隐患。

因此，为了保障电力系统的安全性和稳定性，有必要对多直流落点系统中的换相失败进行深入的研究，并提出相应的预防方法。

二、研究内容1. 分析多直流落点系统中的换相失败原因：通过对多直流落点系统的电路拓扑结构、运行环境等因素进行分析，找出导致换相失败的关键因素。

2. 建立多直流落点系统的失效模型：建立多直流落点系统换相失败的数学模型，验证其在实际中的失效情况，并为研究预防方法提供技术基础。

3. 探索多直流落点系统的预防方法：根据前期研究结果，提出针对多直流落点系统的换相失败预防方法，包括硬件电路方案、软件方案等。

4. 实验验证：结合实际的多直流落点系统，在实验室环境下进行换相失败预防方案的验证，验证预防方法的可行性和有效性。

三、研究意义1. 为多直流落点系统的换相失败问题提供了科学、系统的解决方案，为电力系统的安全运行提供了有力的保障。

2. 为电力系统高效、节能、环保和可靠性的要求提供了技术支持和保障，促进了电力系统的可持续发展。

3. 对相关领域的研究和发展具有重要的参考和指导意义。

四、研究方法本研究采用理论分析和实验验证相结合的方法，通过对多直流落点系统中的换相失败原因、失效模型、预防方法等方面进行深入的研究，最终实现多直流落点系统稳定运行的目的。

五、预期结果在研究过程中，我们预计将得出多直流落点系统换相失败的关键因素，建立多直流落点系统换相失败的数学模型，提出多种预防方法，并进行实验验证。

最终实现多直流落点系统的稳定、高效运行。

基于EMTDC的多馈入直流输电系统换相失败的研
究的开题报告
一、选题背景
直流输电系统用于远距离输电，在能量损失和电力交流方面具有很多优势，因此越来越受到关注。

然而，在实际应用中，多馈入直流输电系统经常面临换相失败和电力系统不稳定的问题。

因此，多馈入直流输电系统的可靠性和稳定性成为研究的重要问题。

二、研究目的和意义
多馈入直流输电系统在换相失败时会导致严重的电力系统故障，例如电力系统崩溃和系统失控等，这对社会稳定和经济发展都会产生严重的影响。

因此，研究多馈入直流输电系统的换相失败问题具有重要的实际意义。

三、研究内容和方法
本研究将基于EMTDC仿真平台，研究多馈入直流输电系统的换相失败问题，并探究其原因。

具体研究内容包括：
1.建立多馈入直流输电系统的模型和仿真平台；
2.研究多馈入直流输电系统换相失败的机理和原因；
3.探究多馈入直流输电系统在不同负载下的稳定性；
4.提出改进措施，提高多馈入直流输电系统的可靠性和稳定性。

四、研究预期结果
通过本研究，预计可以得出如下结果：
1.揭示多馈入直流输电系统换相失败的机理和原因；
2.提高多馈入直流输电系统的稳定性；
3.提出改进措施，提升多馈入直流输电系统的可靠性和稳定性。

以上是本研究的预期结果，有助于理解多馈入直流输电系统换相失败问题，并提供改进方法，提高多馈入直流输电系统的可靠性和稳定性。

山东多馈入直流输电系统换相失败分析
李刚;李世鹏;姬晓杰
【期刊名称】《电气技术》
【年(卷),期】2016(000)002
【摘要】本文基于山东电网某年冬季大运行方式规划数据,首先在机电暂态软件PSASP中对山东电网进行了等值;基于等值结果和呼盟、银东直流输电工程实际,利用电磁暂态软件PSCAD搭建了交直流混联系统模型.在所建模型基础上,对山东交流电网故障时两直流系统的换相失败问题进行了分析,对加装静止无功补偿设备来抑制换相失败进行了研究.结果表明:山东电网绝大多数500kV线路故障时会引起至少一回直流输电系统换相失败,部分500kV线路会引起两回直流输电系统换相失败;在逆变侧换流母线加装一定量的静止无功补偿装置可以有效抑制换相失败故障的发生.
【总页数】6页(P36-41)
【作者】李刚;李世鹏;姬晓杰
【作者单位】国网聊城市供电公司,山东聊城 252000;山东电力工程咨询院有限公司,济南 250061;国网鄄城县供电公司,山东鄄城274600
【正文语种】中文
【相关文献】
1.多馈入高压直流输电系统中的换相失败浅析 [J], 靳希;郎鹏越;杨秀
2.多馈入直流输电系统换相失败影响因素的分析与仿真 [J], 巢睿祺;叶义新;王杰
3.高压直流输电换相失败对交流线路保护的影响(一)含直流馈入的山东电网
EMTDC建模与仿真 [J], 于占勋;朱倩茹;赵成勇;张汝莲;卫鹏杰
4.多馈入高压直流输电系统的异常换相失败研究 [J], 黄致远;施海娃
5.多馈入高压直流输电系统中逆变站滤波器投切引起的换相失败仿真研究 [J], 任景;李兴源;金小明;吴小辰
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多馈入高压直流输电系统的异常换相失败研究在当前的电力企业建设和发展中，经常将多馈入高压直流输电系统作为电力输送转换的关键执行。

但是在高压直流输电系统的应用中，异常换相是一项急需要解决的问题，只有处理好异常换相，才能够开展相应的输电工作。

论文针对多馈入高压直流输电系统的异常换相失败进行了分析，并根据其换相中存在的问题提出了相应的解决对策。

【Abstract】In the current construction and development of power enterprises，multi-infeed HVDC systems are often as the key implementation for power transfer conversion. But in the application of HVDC transmission system，abnormal commutation is an urgent problem to be solved，only deal with abnormal commutation，it can carry out the corresponding transmission work. This paper analyzes the failure of abnormal commutation in multi-infeed HVDC transmission system，according to the problems existing in commutation，the corresponding solutions are proposed.标签：多馈入；高压直流；输电系统1 引言在我国当前的电力建设中，要想保障高压直流输电系统的电力输送安全，就必须要加强对其系统应用中的换相影响因素的分析，保障在系统的应用中，能够处理好相应的换相影响因素，这样才能全面实现输电系统的供应安全。

多馈入直流交互作用因子在换相失败研究中的应用多馈入直流交互作用因子在换相失败研究中的应用1. 引言在现代电力系统中，换相失败是一种常见的问题，它可能导致电网中断、设备损坏甚至引发事故。

研究换相失败并采取相应的措施非常重要。

本文将探讨一种被广泛应用于换相失败研究中的指标——多馈入直流交互作用因子，简称MDIF。

2. MDIF的概念和基本原理MDIF是一种用于评估电力系统稳定性和换相失败潜在风险的指标。

它衡量了直流换相失败的可能性。

MDIF的计算基于系统的物理和电气参数，并考虑了多种可能的失控因素。

这使得MDIF在换相失败研究中具有重要的应用价值。

3. MDIF的应用案例在换相失败研究中，MDIF广泛应用于评估系统的稳定性和换相失败风险。

一项经典的应用是对电力系统中交流滤波电容器失效的研究。

通过分析电容器故障时MDIF的变化情况，可以及时预警并采取措施，以防止换相失败。

4. MDIF在电力系统运行中的意义MDIF不仅可以用于研究换相失败，还可以帮助预测电力系统的稳定性。

通过及时衡量MDIF的值，我们可以及早发现并解决潜在的换相失败问题，从而保证电力系统的可靠运行。

MDIF还可以为电力系统的规划和日常运行提供重要的参考依据。

5. 我对MDIF的个人观点和理解个人而言，我认为MDIF是一种非常有用的工具。

它可以帮助我们了解电力系统中的换相失败风险，提前采取措施，从而保障电力系统的稳定运行。

MDIF还可以促进电力系统的发展和优化，通过合理规划和控制系统，降低换相失败的风险。

6. 总结和回顾性内容通过本文，我们了解了MDIF在换相失败研究中的应用。

MDIF作为一种评估电力系统稳定性的指标，可以帮助我们及时发现并解决潜在的换相失败问题。

MDIF还可以为电力系统的规划和日常运行提供重要的参考依据。

在使用MDIF时，需要根据具体情况调整相关参数，并结合其他方法进行综合评估，以得到更准确和可靠的结果。

通过本文的探讨，我们希望能够加深对MDIF的理解，并进一步推动换相失败研究的发展。

“直流输电系统换相失败”资料合集目录一、直流输电系统换相失败研究综述二、直流输电系统换相失败的研究换相失败的影响因素分析三、多馈入直流输电系统换相失败风险区域识别：计及故障期间直流电流动态特性的换相失败判别方法四、提升高压直流输电系统换相失败抑制能力的直流控制关键技术研究五、抑制高压直流输电系统换相失败方法综述六、高压直流输电系统换相失败影响因素研究综述直流输电系统换相失败研究综述直流输电系统因其稳定性、可靠性和高效性而得到广泛应用。

然而，换相失败作为一种常见的运行故障，对其安全稳定运行构成了严重威胁。

本文对直流输电系统换相失败的研究进行了综述，介绍了换相失败的基本概念、影响、原因以及研究现状和不足，并提出了未来研究的方向和前景。

直流输电系统是一种高电压、大功率的输电方式，能够实现稳定、可靠、高效的电力传输。

在直流输电系统中，换相失败是一种常见的运行故障，可能导致系统稳定性下降、设备损坏等问题，甚至引起大面积停电等严重事故。

因此，对直流输电系统换相失败的研究具有重要的实际意义。

直流输电是指利用直流电进行电力传输的方式。

在直流输电系统中，电能从电源出发，通过换流器转换为直流电，然后通过输电线路传输到负荷侧，最后经过换流器转换为交流电供给用户。

换相失败是指直流输电系统中换流器在运行过程中因某种原因导致正常的换相过程无法完成的现象。

换相失败的主要原因包括电源故障、输电线路故障、换流器故障等。

目前，针对换相失败的研究主要集中在故障检测、故障定位、故障恢复等方面。

然而，现有的研究多针对特定故障类型和工况，缺乏对换相失败机理的深入探讨和系统性分析。

如何提高直流输电系统的鲁棒性和自适应能力，以应对复杂多变的运行环境和故障工况，尚需进一步研究。

针对换相失败的解决方法主要包括故障检测与定位、保护跳闸、重启系统等。

未来研究可以以下几个方面：(1)建立更为精确的数学模型，对换相失败的机理进行深入分析，以期为故障预测和预防提供理论支持； (2)研究新型的故障检测和定位算法，提高故障识别准确率和定位精度； (3)探索有效的保护策略和跳闸机制，以最大程度地降低故障对系统稳定性的影响； (4)研究系统的自适应和鲁棒性设计，提高直流输电系统在复杂工况下的运行稳定性。