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1、高压直流输电系统分析的一些要点1、换相失败换相失败是直流系统比较关键且常见的故障。当换流器做逆变运行时，从被换相的阀电流过零算起， 到该阀重新被加上正向电压为止这段时间所对应的角度，也 称为关断角（熄弧角）。如果关断角太小，以致品闸管阀来 不及完全恢复正常阻断能力，又重新被加上正向电压，它会 自动重新导通，于是将发生倒换相过程，其结果将使该导通 的阀关断，而应该关断的阀继续导通，称为换相失败。换相失败主要原因是交流系统故障，其使得逆变侧换流 母线电压下降。在一定的条件下，有些换相失败可以自动恢 复。但是如果发生两次或多次连续换相失败，换流阀就会闭 锁，中断直流系统的输电通道，在严重的情况下可能
2、会出现 多个逆变站同时发生换相失败，甚至导致电网崩溃。竺 1 打亶目垃乌 K gwww. d iangon. comO换相重叠角的影响：当Py时，换相结束时，品闸管能 承受反压而关断。如果P 2、无功补偿直流系统的无功计算，也是要分为常规计算和系统仿真 两部分。采用普通品闸管换流阀进行换流的高压直流输电换流 站，一般均采用电网电源换相控制技术，其特点是换流器在 运行中要从交流系统吸取大量的无功功率。与交换的有功功 率成正比，在额定工况时整流装置所需的无功功率约为有功 功率的30%50%，逆变装置约为40%60%。常规计算的话，换流器消耗的无功功率可由下式表示：Q-P tan (p顷18。) -
3、 sin 山 cos(2Q + /) tan (p =sill R sm(2tz + A). diangon. comP为换流器直流侧功率，MW； p为换流器的功率因数 角；为换相角；a为整流器触发角。当换流器以逆变方式 运行时，式中的a用y代替，y为逆变侧关断角。当然具体工程中，无功配置还涉及各种无功分组方案的 比较，感性和容性都要考虑，但一般来说感性无功主要考虑 小负荷方式无功过剩情况，很多时候计算出来是不需要配 的。然后就是系统仿真校核工作，就是用电力软件仿真各种 工况下稳态和暂态的运行情况，故障方式下的稳定情况。提供所需无功功率最节省的方法是使用并联电容器组。 既然无功随着所传输的直流
4、功率变化，就必须提供可切换的 适当容量的电容器组，以便稳态直流电压在各种负荷水平下 保持在可接受范围（通常5%）。如果发电机在直流端附近， 则对处理部分无功功率需求和保持稳态电压在可接受范围 内是很有用处的。对于弱交流系统，或许有必要以静止无功 补偿器（SVC）或静止同步补偿器（STATCOM）提供无功 补偿。MSC1 MSR机械投切式乜容电抗亨机械式开浜O :任流睿器犯=变流电抗器SVCStatic VarCompensstor酮附管阀U抨制和保护U变压器蚤流电容蠢蜘敏就电抗器SVGStatic Synchronous VarCompensatori= GTOJIGBNGCT 阀r4控制与保
5、护O变诋器直流电容%k&800SO Mvar 60052 kVs80O5OMvar0OD5&kVw 邮50 Mvar 8003、谐波抑制换流器在交流侧和直流侧都要产生高次谐波。换流装置 对于交流侧是一个谐波电流源，对于直流侧则是一个谐波电压源。交流侧特征谐波举例如下。020.4Q.5 队WKiflSk/ww. d i aneon. com在理想工况的运行下，系统存在特征谐波。但是实际直流输电工程的运行工况不可能是理想的，因此还存在非特征 谐波。换流站谐波抑制措施主要有两种：项目方法1 （增加脉动数）方法2 （装设滤波器）优屁L减少注入AC. DC系统 的谐波成分；2.提高注入AC、DC系统 的
6、最低次特在谙波次数L降低注入AC. DC系统 的谐波量；2、可兼作无功才暖设备脉动数过大（大于12） 时，换流站投资太太L投资大2.占地大现状典型设计方案：双极双桥调谐或调谐高通型滤波器4、直流调制直流输电系统调制功能属系统控制层次的一种控制功 能。它利用直流输电系统所连交流系统的某些参量，对直流 功率或直流电流、直流电压、换流器吸收的无功功率进行调 整，借以充分发挥直流系统功率的快速可控性，改善交流系 统运行性能。一个直流输电系统是否需要设计某种调制功 能，完全取决于它所连接的交流系统的需要，因而每个工程 都可能不一样。常用的调制功能有：（1）功率提升（或回降）， （2）频率控制，（3）阻尼
7、控制。简单地总结这四种调制。功率提升（或回降）：当受端（或送端）交流电网发生严重故障时，有可能要求直流系统迅速增大（或减小）输送的直流功 率，支援受端（或送端）电网，这种调制功能也称为紧急功率 支援。常规稳措HI流快通媒制103520ik，i .L 一1- P 00 0.00.0 0000华中、华北发电机功务34(Qr 325辞目频率控制：利用直流输电系统功率的快速可控性，调节 所连一端或两端交流系统频率，共同利用两端交流系统热备 用容量。阻尼控制：这点工程中还是比较关注的，即利用功率的 快速可控性用于组你控制。如阻尼所连交流系统中的次同步 振荡，阻尼低频功率振荡等。主要过程如下：对整个系统进行小扰动计算我出系统中主要的弱阻尼振 荡模式；1=又寸弱阻尼振荡模式进彳亍模态分析，研究直流系统对这些模 态的可控性，分析利用直流系统是否可以提高弱阻尼振荡模态 的阻尼；进行直流系统调制控制器的设计；验证直流系统调制控制器对整个系统稳定性影婀gg cm
