亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        多端柔性直流輸電的短路故障分析

        2021-06-11 03:28:28候文佚
        機(jī)電信息 2021年12期
        關(guān)鍵詞:故障分析短路

        摘 要:以某地區(qū)多端柔性直流輸電系統(tǒng)的短路故障為例,詳細(xì)分析了該短路故障的發(fā)生原因,并根據(jù)短路判據(jù)和相應(yīng)的隔離邏輯與重啟動(dòng)邏輯,運(yùn)用直流側(cè)極對(duì)極短路故障的穿越控制方法,實(shí)現(xiàn)了故障隔離和系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行,有效解決了短路故障問題,可為今后類似工作的開展提供參考和借鑒。

        關(guān)鍵詞:多端柔性直流輸電;短路;故障分析

        0? ? 引言

        柔性直流輸電技術(shù)因其在控制特性和功率翻轉(zhuǎn)能力等方面的優(yōu)異表現(xiàn),近年來得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用,當(dāng)前已有多個(gè)多端柔性直流輸電工程投入運(yùn)營(yíng),且正朝著直流電網(wǎng)的方向發(fā)展。但從目前來看,多端柔性直流輸電系統(tǒng)并不具備清除直流線路故障的能力,且極易受到外界因素的影響而出現(xiàn)短路故障,因此,需要對(duì)其短路故障問題進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分析。

        1? ? 短路故障具體經(jīng)過

        1.1? ? 某多端柔性直流輸電系統(tǒng)概況

        某多端柔性直流輸電示范工程位于我國(guó)東部沿海地區(qū),由5個(gè)換流站構(gòu)成,交流側(cè)分別接入220 kV或110 kV變電站,而直流側(cè)則采用樹狀接線的方式,并以2號(hào)換流站為中心樞紐站。同時(shí),為確保各換流站的故障能夠有效隔離,各個(gè)換流站在換流閥橋臂處均配置了阻尼模塊。此外,還在1號(hào)換流站的直流出線正負(fù)極各配置了一個(gè)直流斷路器。

        1.2? ? 故障前運(yùn)行狀態(tài)

        在短路故障發(fā)生前,該系統(tǒng)的1~3號(hào)換流站采用三端聯(lián)網(wǎng)的方式運(yùn)行,其中,1號(hào)換流站采用恒定直流電壓控制,2號(hào)和3號(hào)換流站則采用定功率控制。

        1.3? ? 故障過程

        故障發(fā)生時(shí),1號(hào)和2號(hào)換流站首當(dāng)其沖,換流站1側(cè)和2側(cè)的電流值出現(xiàn)明顯的差異,導(dǎo)致直流電流不平衡,隨即自動(dòng)啟動(dòng)直流電壓不平衡保護(hù)Ⅰ段并跳閘,與此同時(shí),觸發(fā)換流器閉鎖命令。在換流器閉鎖命令觸發(fā)后1 ms,五站連跳命令和跳閥側(cè)斷路器命令也相繼觸發(fā)。3號(hào)換流站的故障類型與前兩者均相同,從時(shí)間上來看,則較前者的發(fā)生時(shí)間均推遲1 ms。

        2? ? 故障分析與恢復(fù)

        2.1? ? 故障波形分析

        本次短路故障涉及整體輸電系統(tǒng)的1~3號(hào)換流站,相關(guān)數(shù)據(jù)表明,3個(gè)換流站的波形均相似,因此,在分析時(shí)以1號(hào)換流站的波形為例即可。1號(hào)換流站波形圖如圖1所示。當(dāng)短路故障發(fā)生時(shí),1號(hào)換流站的正極電壓在2 ms內(nèi)即下降到0 kV,而負(fù)極電壓也相應(yīng)降至-380 kV,與此同時(shí),正負(fù)極電流和接地極電流迅速上升,交流電壓發(fā)生負(fù)向偏置。根據(jù)以上情況,初步推斷,可能是該系統(tǒng)的正極極線出現(xiàn)了單極接地故障。但出現(xiàn)故障的具體線路,仍需進(jìn)一步判斷。

        為判斷故障線路,首先應(yīng)對(duì)所有線路的正極電流變化情況進(jìn)行分析,以故障前時(shí)刻差流為0作為參考,分析故障后線路電流的差值。差值計(jì)算結(jié)果如表1所示,在1號(hào)和2號(hào)換流站之間的線路上出現(xiàn)了高達(dá)1 520 A的差流值。因此,能夠確定是1號(hào)和2號(hào)換流站之間的線路發(fā)生了正極接地短路,其故障類型則屬于單極接地故障。

        2.2? ? 故障特征分析及識(shí)別判據(jù)

        采用故障發(fā)生后t0—tn時(shí)間內(nèi)電抗器電壓積分量來構(gòu)建單極接地故障的識(shí)別判據(jù)公式,該公式如下:

        式中:t0為檢測(cè)到故障發(fā)生的時(shí)刻;t0—tn為積分時(shí)間窗,針對(duì)本次故障,則取一較短時(shí)間,為1.0 ms。

        定義分段函數(shù):

        sign(x)=1,? ? ?x>0,-1,? ?x<0

        即可構(gòu)造單極接地故障識(shí)別判據(jù)如下:

        sign(SP)·sign(SN)=-1,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|SP|>Q,|SN|>Q

        式中:SP和SN分別為正負(fù)極線路ESV積分量;Q為固定門檻值。

        當(dāng)滿足該判據(jù)中②的條件,且SP和SN極性相反時(shí),則可判定目標(biāo)線路出現(xiàn)故障。

        2.3? ? 故障隔離邏輯和快速重啟動(dòng)邏輯

        由于該柔性直流輸電系統(tǒng)僅僅配置了一端的直流斷路器,且并未配置快速故障定位裝置,因此,當(dāng)發(fā)生短路故障后,無法直接進(jìn)行故障隔離[1],而是只能按照以下3個(gè)步驟來進(jìn)行故障隔離:第一步,將所有正在運(yùn)行的換流站切換至閉鎖狀態(tài),并投入阻尼模塊,確保故障電流快速降至最低水平,并觸發(fā)跳交流進(jìn)線斷路器;第二步,在跳交流進(jìn)線斷路器斷開期間,利用站間通信,對(duì)線路差流情況進(jìn)行分析,對(duì)直流故障線路進(jìn)行初步定位;第三步,當(dāng)故障線路位于1號(hào)換流站和2號(hào)換流站之間時(shí),則直接跳開直流斷路器,待故障電流衰減至臨界值以下之后,跳開諧振斷路器和交流斷路器[2]。當(dāng)故障隔離完成后,則要立刻恢復(fù)未出現(xiàn)問題的部分,以盡快恢復(fù)供電。快速重啟動(dòng)的步驟主要如下:一是健全系統(tǒng)中的容量較大換流站重合交流短路器;二是建立直流充電電壓;三是解鎖定直流電壓換流站;四是在此基礎(chǔ)上解鎖其他換流站,確保輸送功率盡量恢復(fù)到故障發(fā)生前的水平。以往的經(jīng)驗(yàn)表明,從故障判斷到系統(tǒng)重新啟動(dòng),通常不超過0.6 s。

        2.4? ? 短路保護(hù)判據(jù)

        雖然多端柔性直流輸電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的輸電系統(tǒng)有著類似的原理,但由于二者在結(jié)構(gòu)、傳輸容量和控制方式等方面均存在一定的區(qū)別,因此,在發(fā)生類似故障時(shí),不能隨意套用以往的經(jīng)驗(yàn)[3-4],因?yàn)槎叩亩搪繁Wo(hù)判據(jù)有著較為明顯的區(qū)別。具體來看,對(duì)于多端柔性直流輸電系統(tǒng)的短路保護(hù)判據(jù),應(yīng)采用以下方式進(jìn)行分析:直流側(cè)采用并聯(lián)電容,使得其閥側(cè)直流電流與直流線路電流存在明顯差異。在多端柔性直流輸電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),其閥側(cè)直流電流與交流電流處于平衡狀態(tài),而在出現(xiàn)短路故障時(shí),逆變側(cè)的有源交流網(wǎng)絡(luò)功率會(huì)出現(xiàn)倒送,閥側(cè)直流電流將出現(xiàn)具有周期性的負(fù)值。一般來說,在正常運(yùn)行狀態(tài)下,系統(tǒng)的直流線路電流和交流電流之間的差值是恒定的,為此,該系統(tǒng)以交流側(cè)電流增大和直流線路電流減小這兩個(gè)數(shù)值作為保護(hù)判據(jù)。

        2.5? ? 故障控制方法

        該多端柔性直流輸電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了一半的全橋子模塊,因此,其對(duì)極短路故障具備穿越能力。具體來看,該模塊中的全橋子模塊和半橋子模塊可等效為一個(gè)電壓源,每個(gè)橋臂由兩種等效電壓源串聯(lián)而成,正常運(yùn)行期間,換流器不需要輸出負(fù)電平。對(duì)此,在多端柔性直流輸電系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障后,首先,根據(jù)直流側(cè)極對(duì)極短路故障穿越控制的基本思路,利用橋臂中全橋子模塊的負(fù)電平輸出能力,對(duì)上下橋臂所輸出的共模電壓進(jìn)行調(diào)整,直至電壓數(shù)值與直流側(cè)電壓匹配為止,由此即可實(shí)現(xiàn)故障電流的降低。對(duì)于該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中另一半的半橋子模塊而言,則要在故障發(fā)生和換流器閉鎖后,斷開交流側(cè)機(jī)械斷路器,以徹底消除故障電流,確保隔離直流側(cè)故障。在實(shí)際運(yùn)行中,換流器檢測(cè)到短路故障發(fā)生后即迅速進(jìn)入故障穿越模式,各個(gè)橋臂等效電壓源輸出電壓中的直流分量被調(diào)節(jié)為零,直流側(cè)故障電流得到控制并迅速減小。在故障穿越期間,換流器繼續(xù)保持可控運(yùn)行,有功功率和無功功率均保持恒定,確保交流側(cè)電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定。當(dāng)短路故障清除后,換流器進(jìn)入故障恢復(fù)狀態(tài),在恢復(fù)期間,系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β蔬B續(xù)可控,逐漸恢復(fù)到額定輸出功率,無功功率則繼續(xù)保持額定值。在這一階段,全橋子模塊等效電壓逐漸減小,最終減小到輸出電壓幅值,半橋子模塊等效電壓逐漸恢復(fù)電壓輸出能力,最終二者均平穩(wěn)過渡到正常運(yùn)行狀態(tài),完成故障恢復(fù)運(yùn)行。

        該快速重啟動(dòng)過程共耗時(shí)0.679 s,在重啟動(dòng)后,2號(hào)換流站作為定直流電壓站平衡系統(tǒng)功率,3號(hào)換流站依舊為定功率運(yùn)行,并恢復(fù)至故障前輸送功率。因此,技術(shù)人員最終決定由2號(hào)換流站向3號(hào)換流站進(jìn)行有功功率的輸送。

        3? ? 結(jié)語

        從目前來看,多端柔性直流輸電系統(tǒng)仍有很大的發(fā)展空間,但其常見的短路故障,仍是制約其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的重要問題。因此,為降低短路故障的發(fā)生概率,需對(duì)現(xiàn)有電路做進(jìn)一步的研究和改進(jìn),以確保能有效隔離故障。同時(shí),需要注意的是,隨著未來直流電網(wǎng)的逐漸出現(xiàn),有必要對(duì)直流側(cè)電壓的穩(wěn)定性以及有功功率和無功功率的最大傳輸?shù)确矫孀鲞M(jìn)一步研究。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 唐震.多端柔性直流輸電故障特征仿真分析[J].山西電力,2020(1):1-6.

        [2] 裘鵬,王一,陸翌,等.一起多端柔性直流輸電系統(tǒng)短路故障分析[J].浙江電力,2019,38(11):22-27.

        [3] 李乃一,陳俊,任廣振,等.一起柔性直流輸電電纜雙極短路故障分析[J].浙江電力,2020,39(10):28-35.

        [4] 許云旺,王丙輝,曾洋,等.多端柔性直流輸電應(yīng)用及仿真[J].電子設(shè)計(jì)工程,2018,26(10):176-179.

        收稿日期:2021-03-03

        作者簡(jiǎn)介:候文佚(1993—),男,江西撫州人,碩士研究生,研究方向:柔性直流輸電。

        猜你喜歡
        故障分析短路
        短路西游(2)
        短路西游(1)
        短路西游
        短路劇場(chǎng)
        短路劇場(chǎng)
        S2315綜合治療臺(tái)控制面板設(shè)置方法及常見故障分析
        科技視界(2016年18期)2016-11-03 00:07:51
        380V小電流接地系統(tǒng)單相接地故障分析與查找
        變頻器控制回路抗干擾措施及調(diào)試故障處理
        關(guān)于火電廠汽輪機(jī)故障分析方法與檢修的探討
        發(fā)射臺(tái)中央控制系統(tǒng)典型故障分析及維護(hù)
        科技視界(2016年20期)2016-09-29 11:49:51
        亚洲一区极品美女写真在线看 | 品色堂永远免费| 亚洲熟妇丰满大屁股熟妇| 一区二区三区日本大片| 亚洲av高清一区三区三区| 久久久久人妻精品一区二区三区| 天天夜碰日日摸日日澡| 在线欧美精品二区三区| 国产精品三级1区2区3区| 亚洲麻豆视频免费观看| 区二区三区玖玖玖| 亚洲综合AV在线在线播放| 在线视频日韩精品三区| 91精品亚洲成人一区二区三区| 人妻av鲁丝一区二区三区| 男女一级毛片免费视频看| 国产一区二区三区乱码在线| 日韩精品综合一本久道在线视频| 九九久久精品无码专区| 中文字幕一区二区三区在线不卡| 国产免费一区二区三区在线观看| 极品少妇xxxx精品少妇偷拍| 久久久久久免费毛片精品| 亚洲区精选网址| 各类熟女熟妇激情自拍| 亚洲 中文 欧美 日韩 在线| 国产欧美VA欧美VA香蕉在| 精品中文字幕日本久久久| 东北女人一级内射黄片| 精品av天堂毛片久久久| 在线看片国产免费不卡| 日韩不卡一区二区三区色图| 国产两女互慰高潮视频在线观看| 999久久久精品国产消防器材| 另类人妖在线观看一区二区| 亚洲一区二区三区乱码在线中国| 久久丫精品国产亚洲av不卡| 国产一区二区三区韩国| 久久午夜av一区二区| 国产av一区二区三区传媒| 久久无码人妻一区=区三区|