本书介绍了柔性直流电网调试技术,并以张北柔性直流电网试验示范工程(简称张北柔直工程)为实例详细介绍了单体设备调试、分系统调试、站系统调试、端对端系统调试、四端系统调试的项目以及调试方法、试验步骤等,并分析了张北柔直工程调试过程中典型的问题。
本书共分为7章,包括柔性直流电网调试技术概述、单体设备调试、现场分系统调试、站系统调试、端对端系统调试、四端系统调试、调试问题分析。
柔性直流输电是以全控型电力电子器件绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)为换流器件,以电压源换流器(voltage source converter,VSC)为基础的新一代直流输电技术。基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电技术相比于两电平和三电平换流器技术,其器件损耗成倍下降,调制波形质量高,具有明显的优势。2010年11月,世界上第一个基于MMC的柔性直流输电工程在美国旧金山投入运行,之后基于MMC的柔性直流输电技术成为了柔性直流输电发展的主流,MMC的柔性直流输电技术具有控制灵活、谐波含量低、无须无功补偿等特点,在国内也得到了广泛的应用。国内先后投运的柔性直流输电工程包括南澳三端柔性直流工程、舟山五端柔性直流工程、厦门真双极柔性直流工程、渝鄂背靠背柔性直流工程、张北柔性直流工程等,可以看出柔性直流输电技术在朝着高电压等级、大容量、多端、组网的方向发展,相应的技术更加复杂,对设备的可靠性要求更高。张北柔性直流电网试验示范工程与国内外以往工程相比,具有以下特点:①首次四端组成直流电网;②采用500kV高压直流断路器和架空线路;③孤岛接入新能源风力发电;④使用交流耗能装置等。柔性直流电网因运行方式复杂、设备技术难度高,因此现场调试项目更多,需对设备、系统进行充分的考核。本书以张北柔性直流电网试验示范工程调试过程为基础,参考现行的直流输电技术相关标准,对柔性直流电网调试的五个阶段(单体设备调试、现场分系统调试、站系统调试、端对端系统调试、四端系统调试)进行详细而深入的探讨。首先对柔性直流输电、柔性直流电网的构成及柔性直流电网调试技术进行了简要概述,以此为基础详细阐述了现场单体调试和分系统调试的内容和方法,然后对站系统调试、端对端系统调试、四端系统调试的试验内容和试验方法进行全面阐述,给出了实际工程调试的试验波形、具体试验结果和分析。最后,对调试阶段出现的典型故障案例进行了详细分析。希望本书总结的柔性直流电网调试经验和试验结果能对我国后续的柔性直流输电工程顺利投运提供有益借鉴和参考。
第1章 柔性直流电网调试技术概述
1.1柔性直流输电简介
1.2柔性直流电网的主要构成
1.3张北柔性直流电网
1.4柔性直流电网调试技术
第2章 单体设备调试
2.1直流一次设备调试
2.2直流断路器调试
2.3直流保护设备调试
2.4直流控制设备调试
2.5交流保护装置调试
2.6直流测量设备调试
第3章现场分系统调试
3.1换流阀分系统调试
3.2直流断路器分系统调试
3.3 直流控制保护分系统试验
3.4交流耗能分系统调试
第4章站系统调试
4.1顺序控制操作试验
4.2保护跳闸试验
4.3 换流变压器及换流器充电试验
4.4抗干扰试验
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第5章端对端系统调试
5.1初始运行试验
5.2保护跳闸试验
.5.3冗余设备切换试验
5.4系统监视试猃
5.5稳态性能试验
5.6?U动态性能试验.
5.7扰动试验.
第6章四端系统调试
.6.1四端顺序控制及启停试验
6.2无站间通信扰动试验
6.3运行方式优化试验
6.4直流断路器专项试验
6.5四端MBS 动作策略验证试验
第7章调试问题分析
7.1换流阀问题分析
7.2控制保护问题分析
7.3直流断路器问题分析
7.4其他设备问题分析
附录D换流站一次系统图
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