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±420 kV中国渝鄂直流背靠背联网工程系统设计

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电力系统自动化 2021年第5期45卷 175-183页

作者：潘尔生乐波梅念苑宾国网经济技术研究院有限公司北京市102209

与前期工程相比,±420 kV中国渝鄂背靠背联网工程系统设计的主要难点在于工程直流电压较高、容量较大,且故障穿越、交直流保护等要求提升,但全控电力电子器件的暂态应力配置水平有限且交流电网极端运行方式恶化。针对器件暂态应力配置... 详细信息

与前期工程相比,±420 kV中国渝鄂背靠背联网工程系统设计的主要难点在于工程直流电压较高、容量较大,且故障穿越、交直流保护等要求提升,但全控电力电子器件的暂态应力配置水平有限且交流电网极端运行方式恶化。针对器件暂态应力配置水平受限,文中提出了精确的换流器桥臂故障电流上升率计算方法、阀控过流保护的分桥臂闭锁策略、阀本体过压保护的动态过压定值策略,解决了弱器件能力下无法兼顾设备安全性和故障穿越能力的问题。针对极端运行方式下交流电网和柔性直流系统高频失稳和弱系统失稳问题,分别提出了失稳机理及解决失稳的工程实用方法。针对接入500 kV交流电网带来交流断路器失灵保护和直流差动保护的特殊要求,提出了相应的解决对策和建议。

关键词：柔性直流故障穿越高频振荡弱系统失稳交直流保护

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舟山多端柔性直流输电工程主接线方案设计

电网技术 2014年第10期38卷 2651-2657页

作者：吴方劼马玉龙梅念邹欣国网北京经济技术研究院北京市西城区100052

主接线设计是工程设计的前提,主回路计算、设备选型等研究都必须在确定主接线方案的前提下进行。柔性直流输电工程不像传统直流工程有比较确定的主接线形式,而是可以根据工程需求,采取灵活的主接线方案。研究了柔性直流输电主接线方案... 详细信息

主接线设计是工程设计的前提,主回路计算、设备选型等研究都必须在确定主接线方案的前提下进行。柔性直流输电工程不像传统直流工程有比较确定的主接线形式,而是可以根据工程需求,采取灵活的主接线方案。研究了柔性直流输电主接线方案和接地方案,详细比较了不同主接线方案的特点,讨论了不同接地方案的优缺点和适用范围,对多端柔性直流系统各换流站之间的系统连接方式及运行方式也进行了研究。以舟山五端柔性直流输电科技示范工程为实例,根据舟山工程系统和站址条件,系统地研究了其主接线方案的设计过程,给出了典型的站内主接线方案。可作为后续多端柔性直流输电工程主接线研究的参考。

关键词：柔性直流输电多端系统主接线运行方式

基于扩展GO法的HVDC保护系统可靠性评估

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电网技术 2013年第4期37卷 1069-1073页

作者：梅念陈东马为民石岩国网北京经济技术研究院北京市西城区100052

高压直流输电(high voltage DC transmission,HVDC)保护系统因为含有多个共有信号,基于传统的状态组合法计算可靠性极其复杂。文章将成功流(goal oriented,GO)法引入到直流保护系统的可靠性评估中,以阀短路保护为例,建立了其GO模型。同... 详细信息

高压直流输电(high voltage DC transmission,HVDC)保护系统因为含有多个共有信号,基于传统的状态组合法计算可靠性极其复杂。文章将成功流(goal oriented,GO)法引入到直流保护系统的可靠性评估中,以阀短路保护为例,建立了其GO模型。同时,通过结合图论中源点和汇点的概念将GO图进行分解,使得含共有信号的状态累积概率公式可直接用于多状态系统的可靠性计算,减小了由于多个共有信号导致的较大的计算量。在此基础上,比较了几种典型冗余配置下整个保护系统的误动率(拒动率)分别随测量装置和保护装置的误动率(拒动率)变化的曲线,得出了直流保护系统的一些可靠性规律。

关键词：高压直流输电保护系统可靠性评估冗余配置

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张北柔性直流电网盈余功率问题的耗能方法

电网技术 2020年第5期44卷 1991-1999页

作者：梅念周杨李探苑宾国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209 国家电网有限公司北京市西城区100031

张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。新能源电场孤岛方式接入直流电网时,由于直流电网故障后电压、电流发展速度和通过交流安控装置切除新能源机组时间匹配困难,特别是在新能源孤岛满功率接入条件下,任何扰动都可能引起直流... 详细信息

张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。新能源电场孤岛方式接入直流电网时,由于直流电网故障后电压、电流发展速度和通过交流安控装置切除新能源机组时间匹配困难,特别是在新能源孤岛满功率接入条件下,任何扰动都可能引起直流电网的盈余功率,进而引发直流电网的大面积瘫痪。针对新能源电场孤岛方式接入直流电网的2类盈余功率问题,归纳了6种备选耗能方法。以直流可控耗能电阻、交流耗能避雷器、交流可控耗能电阻为例,对耗能方法展开理论分析,通过张北柔性直流电网工程的电磁暂态仿真验证了理论分析的正确性。结果表明,交流可控耗能电阻方法可较好地解决第1类和第2类盈余功率问题,是张北柔性直流电网工程盈余功率问题较优的解决方案。

关键词：新能源电场孤岛接入张北柔性直流电网盈余功率问题耗能方法

HVDC工程交/直流滤波器高压电容器不平衡保护的判据研究

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电网技术 2011年第12期35卷 229-234页

作者：梅念李银红陈东段献忠余江傅闯国家电网公司直流建设分公司北京市西城区100052 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074 中国南方电网有限责任公司广东省广州市510623

为检测电容器内部元件的损坏故障,高压直流输电(high voltage DC transmission,HVDC)工程中交直流滤波器的高压电容器通常采用H形接线或分支接线形式,进而配置电容器不平衡保护作为反映该类故障的主保护。然而一些HVDC工程中电容器不平... 详细信息

为检测电容器内部元件的损坏故障,高压直流输电(high voltage DC transmission,HVDC)工程中交直流滤波器的高压电容器通常采用H形接线或分支接线形式,进而配置电容器不平衡保护作为反映该类故障的主保护。然而一些HVDC工程中电容器不平衡保护仍存在隐患。为此分别针对上述2种接线形式的电容器,定量推导了单个支路电容器的故障发展过程中及2个支路电容器均有电容元件击穿时的不平衡电流及相应过电压倍数。分别对2种接线的电容器不平衡保护提出了实用的判据,并探讨了相应的整定计算原则及动作策略。

关键词：高压直流输电滤波器高压电容器电容器不平衡保护

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±500kV张北柔性直流电网工程系统设计

电网技术 2021年第10期45卷 4194-4204页

作者：郭铭群梅念李探乐波国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。与前期工程相比,张北工程系统设计的主要难点在于:工程故障穿越要求高、故障发展速度快而核心设备的暂态应力水平受限;新能源孤岛接入双极直流电网存在双极协调控制困难、宽频振荡风险高... 详细信息

张北柔性直流电网工程是世界首个直流电网工程。与前期工程相比,张北工程系统设计的主要难点在于:工程故障穿越要求高、故障发展速度快而核心设备的暂态应力水平受限;新能源孤岛接入双极直流电网存在双极协调控制困难、宽频振荡风险高以及暂时性盈余功率问题严重等问题。针对张北工程系统设计的主要难点,提出新型三次谐波注入策略、直流电网电抗器最优化配置方法、基于接地电阻的续流快速衰减方法、子模块动态平均工作电压策略、新型阀控不平衡快速保护策略、阀本体过压保护的动态定值策略等一系列方案,有效提高了核心设备的电流和电压应力水平对直流电网的适应性;提出了双极V/f下垂控制、大规模新能源场站宽频阻抗特性获取方法、基于交流耗能装置的盈余功率解决方案等,解决了大规模新能源孤岛接入直流电网的双极协调控制问题、宽频振荡问题和暂时性盈余功率问题。通过张北柔性直流电网工程实践,验证了上述策略的正确性和有效性。

关键词：张北柔性直流电网系统设计换流阀直流断路器新能源场站孤岛接入

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张北柔直电网的构建与特性分析

电网技术 2018年第11期42卷 3698-3707页

作者：郭贤珊周杨梅念赵兵国家电网有限公司直流建设部北京市西城区100031 全球能源互联网研究院有限公司北京市昌平区102209 国网北京经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

柔性直流输电技术是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术,基于柔性直流输电技术的直流电网是未来电网的重要组成部分。研究了直流电网的定义,基于张北柔性直流电网示范工程,分析了网络拓扑结构、主接线方式和设备配置方案,研... 详细信息

柔性直流输电技术是继交流输电、常规直流输电之后的新一代输电技术,基于柔性直流输电技术的直流电网是未来电网的重要组成部分。研究了直流电网的定义,基于张北柔性直流电网示范工程,分析了网络拓扑结构、主接线方式和设备配置方案,研究了直流电网低惯性弱阻尼特性,多电力电子设备协调配合难题和器件支撑能力不足的问题,提出了解决方案,为我国直流电网的研究、张北工程建设提供技术支撑。

关键词：模块化多电平换流器大规模新能源接入张北直流电网构建方案

对称单极接线柔直系统联结变阀侧单相接地故障分析及保护

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电力系统自动化 2020年第21期44卷 116-122页

作者：梅念苑宾乐波陈钊李探国网经济技术研究院有限公司北京市102209

近年来柔性直流工程正朝着高压大容量方向发展,而相关主设备的耐压、耐流水平却难以线性提升,亟须开展故障机理的解析分析并通过故障和保护的精准配合降低主设备的暂态应力要求。以联结变压器(联结变)阀侧单相接地故障为例,给出了故障... 详细信息

近年来柔性直流工程正朝着高压大容量方向发展,而相关主设备的耐压、耐流水平却难以线性提升,亟须开展故障机理的解析分析并通过故障和保护的精准配合降低主设备的暂态应力要求。以联结变压器(联结变)阀侧单相接地故障为例,给出了故障发生后对称单极接线柔性直流系统典型测点位置电压、电流序分量以及电压、电流实测值的解析表达式,并给出了故障机理分析。在此基础上,指出了差动保护用于判别对称单极接线柔性直流系统联结变阀侧单相接地故障存在的问题,提出根据联结变接线形式采用联结变阀侧零序过压保护或联结变阀侧中性点过流保护作为联结变阀侧单相接地故障对应主保护的建议。通过实际柔性直流工程的电磁暂态仿真,验证了故障机理解析分析的正确性及建议保护的适应性。

关键词：柔性直流对称单极接线联结变压器阀侧单相接地故障故障机理保护