直流输电的控制与调节精选PPT.ppt

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1、关于直流输电的控制与调节1第1页，讲稿共115张，创作于星期二2n 控制系统概况n基本控制方式n控制系统的实际应用n控制系统的稳态响应n直流系统的调制方式n直流系统的启停控制n阀控系统的控制n调试试验过程及其分析HVDC的调节与控制特性第2页，讲稿共115张，创作于星期二3一 HVDC控制系统概况第3页，讲稿共115张，创作于星期二4HVDC控制系统分层结构按结构划分：System；按功能function划分：层Level 站控系统站控系统 系统控制层系统控制层System LevelStation Control System 站控制层站控制层 Station Level 部分双极层部分双极

2、层 Bipole Level 极控系统极控系统 双极层双极层 Bipole Level （核心）（核心）极层极层 Pole LevelPole Control System 换流器层换流器层 Valve Group Level 第4页，讲稿共115张，创作于星期二5第5页，讲稿共115张，创作于星期二6控制的基本方式（a）接线图；（b）等值电路 第6页，讲稿共115张，创作于星期二7 6 脉波换流器：Vd0r=1.35k1E1 Vd0i=1.35k2E212脉波换流器：Vd0r=2.7 k1E1 Vd0i=2.7 k2E2版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用第7页，讲稿共115张，创作

3、于星期二8基本的调节手段（、Vdor、Vdoi，）n调节换流器的触发脉冲相位（或），响应时间1ms5msn调节换流变压器分接头，响应时间5s10s第8页，讲稿共115张，创作于星期二9HVDC Basic Control基本的控制方式 n定电流控制(CC：Constant Current)n定电压控制(VC：Constant Voltage Control)n定延迟角控制(Rectifier with=Constant)n定超前角控制(Inverter with=Constant)n定熄弧角控制(Inverter with=Constant)CEA:Constant Extinction An

4、gle)第9页，讲稿共115张，创作于星期二10定电流控制(CC：Constant Current)控制特性：控制特性：控制换流器的触发角，维持直流电流 Id 为恒定值，其控制特性为一垂直线。第10页，讲稿共115张，创作于星期二11电流裕度原则：正常运行只保证一侧的定电流控制起作用。通常逆变状态时，电流的整定值必须要减小一个电流裕度I（约为0.1 pu）整流侧:逆变侧:第11页，讲稿共115张，创作于星期二12定电压控制(VC：Constant Voltage Control)n控控制制特特性性：定电压控制的主要任务是维持直流电压 Vd 为整定值，其控制特性为一水平线。第12页，讲稿共115

5、张，创作于星期二13n整流侧：n逆变侧：第13页，讲稿共115张，创作于星期二14电流裕度原则：第14页，讲稿共115张，创作于星期二15电压裕度原则：第15页，讲稿共115张，创作于星期二16定触发角控制 Rectifier with=Constant n整流侧:定延迟角控制n控制特性为一组斜率为-Rcr的平行线族n 时，曲线平行下降 定角控制第16页，讲稿共115张，创作于星期二17定角控制定触发角控制(Inverter with=Constant)n逆变侧:定超前角控制n控制特性为一组斜率为Rci的平行线族n 时，曲线平行下降 第17页，讲稿共115张，创作于星期二18定熄弧角控制(CE

6、A：Constant Extinction Angle)Inverter with=Constant n为尽量避免换相失败，要求逆变器的熄弧角必须大于 min；n而为了尽量提高逆变器功率因数，则要求尽量小。这就要求逆变侧设置定熄弧角控制。第18页，讲稿共115张，创作于星期二19熄弧角减小的后果：n如果不变，交流系统故障导致：第19页，讲稿共115张，创作于星期二20定熄弧角控制特性定角控制min=6o-10oorder=16o-18o第20页，讲稿共115张，创作于星期二21控制熄弧角的方式n实测控制（闭环控制）n预测控制（开环控制）n混合式控制第21页，讲稿共115张，创作于星期二22实测

7、式定熄弧角控制（闭环控制）当0，Vc 减小，相位控制器将减小输出脉冲的相位角a，因而使增大。加法器控制放大器0相位控制器Vc=0-第22页，讲稿共115张，创作于星期二23n安全调节安全调节若任一 0n经济调节经济调节若min()0，则缓慢减小，将最小的调整到0，其他各阀必然满足 0 n控制特性常控制特性常为为不不对对称称：闭环控制定熄弧角控制特性000（输入）（输出）（死区）第23页，讲稿共115张，创作于星期二24闭环控制的特点 n检测到与 0的偏差后才进行控制，在异常情况下，如果突然大幅度减小，在控制单元响应之前，逆变器可能已经发生换相失败。n增设紧急控制单元，在紧急状态下人为地增大误差

8、 以较大幅度地减小（增大），防止换相失败。加法器控制放大器0相位控制器Vc=0-+第24页，讲稿共115张，创作于星期二25预测式定熄弧角控制（开环控制）根据测量得到的实际 Id 和逆变侧交流电压 ，求解出满足=0的=-值 加法器比较器输出VCVAVB第25页，讲稿共115张，创作于星期二26n能考虑系统运行情况的变化实时确定正确的a角，而不是在出现偏差后才进行调节。n响应要早于闭环控制，响应速度较快。n各阀分别进行定控制，不能保证各相触发脉冲间的等间隔性。开环控制的特点 第26页，讲稿共115张，创作于星期二27系统受扰动时开环控制的修正 通常，当dId/dt 0时，Kd取适当的正值；当dI

9、d/dt 0.05时，基本控制策略的应用及讨论：第36页，讲稿共115张，创作于星期二37逆变器特性的改进逆变器特性的改进 0斜率：采用恒电压控制正斜率：电流偏差/差错控制 CEC (Current Error Characteristic)当I d ref I d=0.05时，基本控制策略的应用及讨论：第37页，讲稿共115张，创作于星期二38低压限流 VDC(O)L Voltage Dependent Current (Order)Limitation采用低压限流的原因：n当电压下降比较多时，逆变器将发生换相失败，如果过电流持续时间比较长，逆变器的换相失败将无法自行恢复；n在低压下保持电流

10、控制将大量增加无功需求，对交流系统造成不利影响。基本控制策略的应用及讨论：第38页，讲稿共115张，创作于星期二39n当电压降低到一个预定值以下时，限流装置经过一定的延时后，减小最大允许直流电流值。n逆变器的特性与整流器的VDCOL匹配以保持电流裕度。基本控制策略的应用及讨论：低压限流 VDC(O)L 第39页，讲稿共115张，创作于星期二40低压限流 VDC(O)L 特性 常规VDCL 改进后的VDCL 第40页，讲稿共115张，创作于星期二n最小电流限制 小电流可能造成直流电流的不连续或断续，而直流电流的间断会在变压器绕组和直流电抗器中感应出高电压；n触发角限制 通信失效或者直流线路故障的

11、暂态期间，逆变器还应装设相应的相角限制器，以保证控制角不进入整流状态；一般情况，整流器却可以运行于逆变区，以便在某些故障条件下支持系统。因此，逆变器的max=(70 85)整流器的max=(90 140)基本控制策略的应用及讨论：第41页，讲稿共115张，创作于星期二基本控制策略的应用及讨论：第42页，讲稿共115张，创作于星期二43n慢速的分接头切换控制与快速的触发角控制相配合，能保持直流系统处于良好的运行状态。n角度控制角度控制n整流侧分接头控制角在（13.017.0）内；n逆变侧分接头控制角在（17.520.5）内；n Udi0控制控制 n换流变阀侧电压在（99.1%100.9%）内；换

12、流变压器分接头切换控制 基本控制策略的应用及讨论：第43页，讲稿共115张，创作于星期二44n过大，消耗的无功和Vd中的谐波分量将显著增大；过小又将缩小可控范围。n因此，通常利用换流变分接头的调节使接近于正常值152.5。定电流控制:n max时，分接头调低一档，K1减小；n要求调节一档分接头后，应回到给定的范围内。整流器侧 角度控制角度控制一般每档变比为11.25第44页，讲稿共115张，创作于星期二45n定角控制下，当交流母线电压发生偏移以及Pd改变时，Vd将发生较大的变化。n逆变侧分接头控制角在182.5；逆变器侧 角度控制角度控制 上限时，切换一档分接头，K2减小；第45页，讲稿共11

13、5张，创作于星期二46 Udi0控制控制 在稳态运行时，要求直流线路送端的电压接近于额定值，允许的偏移为0.91.5。例：云广工程：分接头控制会保持换流变二次侧电压在（99.1%100.9%）范围内。当Vd Vdmax时，减小一档分接头；当Vd Vdmin时，增大一档分接头。一般每档变比为11.5第46页，讲稿共115张，创作于星期二n 角度控制特点：角度控制特点：吸收的无功少，运行经济，交直流谐波分量较小 阀的应力较小，阀阻尼回路损耗较小，分接头调节开关动作频繁，同时要求调节范围要大些。nUdi0电压控制特点：电压控制特点：保持阀侧空载电压恒定；要求的分接头范围也比较小，分接头开关动作不频繁

14、。分接头切换控制的两种方式讨论：第47页，讲稿共115张，创作于星期二48基本控制原理小结1)整流器配备有定电流控制和-限制控制。最小值设定在5左右，换流变压器的分接头切换控制则将控制在1020范围内。2)逆变器装有恒熄弧角（CEA）控制和电压控制。在快速CEA的控制和慢速换流变压器的分接头切换控制下，调整在大约15 19范围内。基本控制策略的应用及讨论：第48页，讲稿共115张，创作于星期二493)正常情况下，整流器定电流控制，逆变器定熄弧角控制。如果整流侧交流电压降低时，整流器触发角即减小，直到min为止。这时，整流器切换到min控制方式而逆变器则将承担电流控制。4)为保证安全运行和设备安

15、全，须设置若干限制：Imax限制、Imin限制和低压限流。基本控制策略的应用及讨论：基本控制原理小结第49页，讲稿共115张，创作于星期二505)为了改善交流/直流系统的相互作用和提高交流系统的性能，可在上述基本控制之外采用若干高级控制，如频率控制、振荡阻尼控制等。6)几乎所有的直流工程都一直采用上述运行方式。有时为提高弱系统的性能，采用逆变器持续工作在定电压控制方式。基本控制策略的应用及讨论：基本控制原理小结第50页，讲稿共115张，创作于星期二51HVDC系统的控制与调节（二）v功率控制v频率控制v起停控制v潮流反转控制v脉冲触发控制方式第51页，讲稿共115张，创作于星期二52运行控制模

16、式n 双极功率控制模式（P-mode）控制器将按运行人员给定的双极功率进行调节，并按两个极直流电压将直流电流分配给各个极。n电流控制模式（I-mode）仅为与极有关的功能，运行人员可以单独设置极的电流指令以及极电流的升降率。第52页，讲稿共115张，创作于星期二53定功率控制模式 n为了实现功率调节，通常还需另加功率调节装置，一般以定电流控制定电流控制为基础，通过改变电改变电流整定值流整定值来实现功率的调节。第53页，讲稿共115张，创作于星期二54乘法器定功率调节器乘法器定功率调节器控制放大器延时元件电流调节器乘法器IdVdP0P 如果整流侧交流电压下降，使交流功率和直流功率均减小。因此测量

17、到功率差值P=P0-P。经过控制放大器后，产生一个与P成比例的信号，经延时元件后，输入定电流调节器作为新的电流指令使电流调节器朝增大Id的方向调节，使Pd增大，并恢复到整定值P0为止，反之亦然。定功率控制模式第54页，讲稿共115张，创作于星期二55除法器定功率除法器定功率调节调节器器 除法器电流限制器电流调节器P0功率整定器Vd 具有除法器的定功率调节器是利用功率整定值P0和直流线路电压Vd进行除法运算，产生相应的电流指令，再经过电流限制回路输出，作为电流调节器的电流直流Id0。然后Id0与实际的直流电流进行比较，产生差值控制电压进行所需的相位控制。第55页，讲稿共115张，创作于星期二56

18、定功率控制特点：n定功率控制体现了直流系统的一个独特优点：输送功率的大小不受各端交流系统电压的相位变化以及频率变化的影响，而且还能方便快速地加以控制。n利用附加的直流功率调制来承担或参与交流系统的频率调节，可以改善交流系统的运行性能和供电质量。第56页，讲稿共115张，创作于星期二57极间功率转移极间功率转移属于双极层控制功能属于双极层控制功能（PPT：Pole-Pole Power Transfer）极间功率转移功能是指当双极运行时，一个极由于某种原因受到限制，则另一个极将增大直流输送功率，以维持双极输送功率恒定。第57页，讲稿共115张，创作于星期二电流平衡控制电流平衡控制属于双极层控制功

19、能属于双极层控制功能（CBC：Current Balance Control）n目的目的:为平衡两极实际电流并且补偿每个极电流参考值的累积错误而设置的，尽可能地使接地极电流最小。n实现实现：由一个带有限制值的闭环积分控制器完成。n使用范围使用范围：它只有在两极都运行于P-mode，两极均解锁并且没有空载升压的情况下；在整流侧的极1有效。当极间功率转移PPT有效时，该功能被禁止。第58页，讲稿共115张，创作于星期二59频率调节的分类：n1 定频率控制：功率调节是手段 频率调节是目的 电流调节是基础n2 功率/频率控制：正常时以定功率为目的 频率不稳定时以定频率为目的第59页，讲稿共115张，创

20、作于星期二60P0功率整定器频率控制放大器fff0+-P0Pd0=P0+P01.定频率控制n测量单元：fn比较单元：f n放大单元：P0Kf 控制送端交流系统频率时，K取正值；控制受端交流系统频率时，K取负值。n功率设定单元：Pd0 P0+P0频率调节第60页，讲稿共115张，创作于星期二611 定频率控制的特点n被控制交流系统的调频任务由直流线路单独承担n直流输送功率将随着被控制交流系统的发电功率和负载的变化而变化n要求直流线路及另一端交流系统有足够大的容量。频率调节第61页，讲稿共115张，创作于星期二62n在正常运行时，定功率调节器的工作是为满足额定功率传输。n而当交流系统频率偏差超过整

21、定值时，频率控制则参与作用，改变传输功率的大小，以援助故障的交流系统。2.功率/频率控制频率调节第62页，讲稿共115张，创作于星期二63n当被控制系统的|f|f d时，有P0输出，协助发电厂控制频率；当调频进行到|f|f d时，直流系统又恢复到定功率控制。P0功率整定器频率控制放大器fff0+-P0Pd0=P0+P0死区设置频率调节2.功率/频率控制第63页，讲稿共115张，创作于星期二64功率/频率控制举例一：1 双频调制功能：n功率摇摆阻尼 Power Swing Damping （小幅度）n功率摇摆稳定 Power Swing Stabilization（大幅度）能够根据系统频率的微小

22、变化调整输送直流功率，对交流系统产生正阻尼交流系统产生正阻尼。第64页，讲稿共115张，创作于星期二65第65页，讲稿共115张，创作于星期二66功率/频率控制举例二：2 频率限制控制 Frequency Limit Control整理侧 逆变侧AC1 DC AC2f1 P f2 第66页，讲稿共115张，创作于星期二67直流系统的启动和停止 直流系统的正常启动（软启动直流系统的正常启动（软启动）n通过控制两端换流器的触发相位，使直流电流和电压从零开始按指数曲线或直线平稳地上升来实现。n能够防止电流和电压在启动过程中的快速变化所引起的过电压，同时也可避免两侧交流系统受到功率快速变化的冲击。第6

23、7页，讲稿共115张，创作于星期二正常起动控制的基本方法 n（1）系统两端换流站分别对换流变和换流阀充电；n（2）系统两端换流站分别将直流回路操作连接；n（3）系统两端换流站根据交流滤波器配置情况投入适量的交流滤波器；n（4）控制触发角=90（或大于90），先解锁逆变器，先解锁逆变器，后解锁整流器后解锁整流器；n（5）逆变侧逐步升高直流电压至运行整定值，同时整流侧逐渐升高直流电流至运行整定值；当 Id 迅速越过可能发生直流电流间断区以后，逐渐地增大逆变器的，使直流电压平稳地上升。n（6）当直流电压与电流均达到整定值时，启动过程结束。直流系统的启动和停止 第68页，讲稿共115张，创作于星期二6

24、9直流系统的正常停止（慢速的软停运）n（1）整流侧逐步减小直流电流至允许运行的最小值，同时交流滤波器根据系统无功功率的变化逐步切除；n（2）先闭锁整流器触发脉冲先闭锁整流器触发脉冲，并退出整流侧其余交流滤波器小组；n（3）当直流电流降到零以后，再闭锁逆变器的触发脉冲再闭锁逆变器的触发脉冲，并退出逆变侧的交流滤波器小组；n（4）系统两端换流站分别操作直流场设备，使得直流线路隔离；n（5）系统两端换流站分别对交流滤波器进行停电操作。直流系统的启动和停止 第69页，讲稿共115张，创作于星期二70直流系统的紧急停运 n直流系统的紧急停止采用快速移相控制快速移相控制。将整流器的快速移相至120150之

25、间，同时将逆变器的减小到120左右。n直流平波电抗器和直流线路所贮存的磁场和电场能量便通过两端两端换换流器（逆流器（逆变变状状态态）泄放到各自连接的交流系统中去，使直流线路的电压和电流快速下降。n当直流电流降至零时，将两端换流器的触发脉冲分别闭锁闭锁，接着跳开两侧换流变压器网侧交流开关，实现交直流系统的隔离。直流系统的启动和停止 第70页，讲稿共115张，创作于星期二71n直流架空线路的短路故障大多是瞬时性的，因此在紧急停止之后，可以进行自动再起动，重新恢复送电。n整流器的触发角立即移相至120150，使整流器转变为逆变器整流器转变为逆变器运运行行n当直流电流降到零后，按照一定的速度减小整流器

26、触发角，再使其再使其恢复整流运行恢复整流运行，并快速调整直流电压和电流至故障前状态。n通常再起动时间为0.20.3秒。直流系统的故障再起动 直流系统的启动和停止 第71页，讲稿共115张，创作于星期二72潮流翻转控制 n直流输电的优点之一是能迅速而方便地实现潮流翻转n可以在事故情况下很方便地实现事故紧急支援。大大加强了两个交流系统的联系，从而提高了系统运行的稳定性和可靠性。第72页，讲稿共115张，创作于星期二73n设整流站和逆变站的调节特性由定控制、定电流控制和定熄弧角控制三段组成。n在暂态过程期间，快速移相控制动作，使整流器转入逆变工况运行，逆变器则进入整流器工况运行。第73页，讲稿共11

27、5张，创作于星期二74潮流翻转的原理n由于换流阀单向导电的特性，所以直流电流的方向是不能改变的。n要实现潮流（功率）的翻转，条件：n两端换流器的直流电压极性电压极性均反转。这可通过调节整流器的触发相位，使延迟角大于90，变为逆变状态运行，而同时把原来的逆变器触发相位提前，变为整流状态运行，翻转过程是自动进行的。n 新整流侧的直流电压绝对值直流电压绝对值大于新逆变侧。第74页，讲稿共115张，创作于星期二75潮流翻转控制 换流器IId换流器II移相触发选择a角限制控制电流控制IdId+Id0Id0移相触发选择a角限制控制电流控制+IdId+第75页，讲稿共115张，创作于星期二76在进行功率翻转

28、时，两个站的低压限流控制VDCL及变压器分接头切换控制均暂停工作。第76页，讲稿共115张，创作于星期二77阀脉冲触发的基本控制方式 n分相控制（等控制）n等相位间隔触发控制（等间隔控制）第77页，讲稿共115张，创作于星期二781.分相控制方式从换相电压零点开始计时，经过一个预先确定延时，由相位控制单元发出控制脉冲。这种方法使每个换流阀控制脉冲相位的确定随各相而定，且延时是相等的，因此也称为等控制方式。分相控制的原理框图第78页，讲稿共115张，创作于星期二79n特点：每个阀整定的控制角取决于该阀的换相电压。由于所确定的控制角只与每个阀实际的换相电压零点有关，因此即使在交流系统发生扰动时（如

29、失去一相交流电压），预置的控制角在健全相仍能维持。n控制脉冲的类型有两种：锯齿波锯齿波和正弦波正弦波 第79页，讲稿共115张，创作于星期二80锯齿波移相原理锯齿波移相原理利用与交流电压同步的矩形波，在两个正向换相电压零点之间积分，产生一个锯齿波电压Vs，并使该电压与控制电压Vc进行比较，在两电压相等时产生一个控制脉冲。该脉冲输入触发系统，经过处理后触发换流阀。第80页，讲稿共115张，创作于星期二81各阀均有一个相同的相位控制单元，由锯齿波发生器SG和电平比较器VLC构成。各阀的同步电压取自电压互感器PT，PT的接线方式必须与换流变压器的相同，以保证各阀的同步电压与换相电压同相。分相控制的原

30、理框图第81页，讲稿共115张，创作于星期二82n优点：的控制范围较宽；角的大小与Vc成正比，在多相脉冲系统中（如12脉波）可方便地调节移相特性的对称度，使各相的锯齿波电压斜率相等。n缺点：控制脉冲的相位（角）与控制电压（Vc）成线性关系，即 =KVc。而控制电压和换流器输出电压 Vd 却不是线性关系，对调节不利。第82页，讲稿共115张，创作于星期二83正弦波移相原理正弦波移相原理正弦波电压：与交流换相电压同步的同步电压再移相90控制电压：Vc当两电压相等时产生一个控制脉冲。以后的过程与锯齿波移相原理相同。第83页，讲稿共115张，创作于星期二84n特点：特点：控制电压 Vc 和换流器输出电

31、压Vd 之间成线性关系。因为 ，所以 ，这对闭环调节是有利的。n缺点：缺点：控制脉冲的移相范围较小。第84页，讲稿共115张，创作于星期二85分相式控制的特点n在交流系统电压严重不平衡时，仍然可以各自产生控制脉冲，以维持直流系统的运行。n当控制电压 Uc 为一定值时，理论上各阀的角均相同（但实际上控制脉冲的相位误差较大，一般可达 35）。第85页，讲稿共115张，创作于星期二86交流电源三相不对称时，各相触发信号之间不是等间隔的。随着直流容量的增大，极易出现谐波不稳定谐波不稳定问题。电源三相电压不对称非特征谐波触发脉冲不等间隔正反馈过程第86页，讲稿共115张，创作于星期二87特点：特点：不直

32、接依赖于同步电压，独立地产生等相位间隔触发信号，因此，所有阀的触发延迟量或提前量都是相等的，它只与系统电压间接同步。2.等间隔脉冲相位控制方式等间隔脉冲相位控制方式第87页，讲稿共115张，创作于星期二88等相位间隔触发控制原理框图n控制回路：等间隔脉冲产生单元、脉冲分配单元、角反馈控制n等间隔脉冲产生单元：线性齿波电压发生器LVG和电平比较器VLCn控制电压：Vc1，；齿波电压：VS第88页，讲稿共115张，创作于星期二89首先不考虑 角反馈控制的作用，即假设Vb=0，控制电压 Vc1=Vc。LVG产生一个随时间线性上升的输出锯齿电压Vs，上升斜率恒定；当它的控制端输入一脉冲时，Vs 便立即

33、降低，下降的幅度Vm为定值，接着Vs又重新上升。电平比较器VLC对 Vc1和 Vs 进行比较，当两者相等时便输出一个脉冲 pi。第89页，讲稿共115张，创作于星期二90=KVc第90页，讲稿共115张，创作于星期二91讨论:等控制 和 等间隔控制 比较n等触发角控制等触发角控制：当加在换流器的三相电压不对称时，将在换流器的交直流侧产生非特征谐波电流和电压，该非特征进入交流系统后将会使交流电压进一步的畸变和过零点的相对位移，从而造成触发脉冲间隔更加不等，产生更大的非特征谐波，可能由此形成恶性循环。另外触发脉冲间隔不等会使换流变压器产生直流偏磁，导致换流变压器损耗和噪音增大。n等相位间隔控制等相

34、位间隔控制：等相位间隔控制虽然在换流器两端电压不对称时会使各阀触发角不相等，但能有效抑制非特性谐波可能形成的恶性循环。缺点是当交流电压不对称时各阀触发角相差较大，可能会造成调节起工作困难。第91页，讲稿共115张，创作于星期二92控制参数的选取和设计：以定电流控制为例：第92页，讲稿共115张，创作于星期二93第93页，讲稿共115张，创作于星期二94第94页，讲稿共115张，创作于星期二95第95页，讲稿共115张，创作于星期二第96页，讲稿共115张，创作于星期二97第97页，讲稿共115张，创作于星期二98讨论：UHVDC特有的控制方法第98页，讲稿共115张，创作于星期二99第99页，

35、讲稿共115张，创作于星期二100UHVDC的定电流控制理想情况：第100页，讲稿共115张，创作于星期二normal Measuring tolerance：Id(0.75)the band (2.5)within which firing angle 第101页，讲稿共115张，创作于星期二102第102页，讲稿共115张，创作于星期二103第103页，讲稿共115张，创作于星期二104n稳态运行时的串联阀组 无协调控制第104页，讲稿共115张，创作于星期二105n稳态运行时的串联阀组 有协调控制n也称为：双十二脉阀组电压平衡控制第105页，讲稿共115张，创作于星期二UHVDC的两种不

36、同的阀组投退策略。UHVDC的两种特殊阀组投退的方式：n投入第二个阀组（半压转全压运行）n切除第一个阀组（全压转半压运行）。第106页，讲稿共115张，创作于星期二107n这两种情况都需要高速旁路开关和阀触发脉冲信号密切配合，并且整流站和逆变站动作时刻也有严格要求n关键：如何将旁路开关的电流转移到即将导通的阀上，实现旁路开关的断弧，同时，保证在转换过程中对交流系统的冲击最小。UHVDC的阀组投退策略。第107页，讲稿共115张，创作于星期二108UHVDC的投入第二个阀组的两种策略n1 利用即将投入的第2个换流阀导通瞬间，在旁路开关上形成一个与开关中流通的直流电流相反方向的熄弧电流，强迫开关中

37、的直流电流短时过零，同时迅速拉开旁路开关，实现直流电流转换到换流阀中。（西门子）第108页，讲稿共115张，创作于星期二109UHVDC的阀组投退的两种策略n2 利用启动定电流控制定电流控制器，分别在整流站和逆变站，将即将投入的第2个换流阀的触发角设置为95，形成两个阀组的零功率零功率运行，将直流电流转移到即将导通的阀上，这时在旁路开关上仅流过12次谐波等直流特征谐波电流，由于谐波电流有多个过零点，在这之后拉开旁路开关，可以确保旁路开关有多个时间点灭弧。（ABB)第109页，讲稿共115张，创作于星期二110第1种策略:n优点：快速，整个投入第二个阀组的时间不会超过100ms，对交流系统的无功

38、冲击小，没有投入交流滤波器的特殊要求，控制逻辑比较简单。n缺点：短时的直流功率波动非常大，对交流系统的输送功率存在短时扰动，对高速旁路开关的要求高，需要高速旁路开关和阀触发脉冲信号密切配合。UHVDC的阀组投退的两种策略第110页，讲稿共115张，创作于星期二111第2种策略:n优点：直流电压、电流的转换非常平稳，便于实现阀组的平稳投入，对旁路开关的要求较低。n缺点:投入第二个阀组的时间很长，超过2155ms，启动顺序控制逻辑比较复杂，对系统的无功支撑要求很高，投入时在整流侧和逆变侧直流系统的无功消耗为正常完整运行方式的两倍。UHVDC的阀组投退的两种策略第111页，讲稿共115张，创作于星期

39、二112n这两种不同的策略各有优劣，应根据不同的交流系统条件，结合旁路开关等设备的情况，综合选择。n不论选择哪种策略，均应保证整流侧先与逆变侧解整流侧先与逆变侧解锁锁，并留有足够时间裕度，保证整流侧维持定电流控制，逆变侧维持定电压控制或定熄弧角控制，不会丢失电流裕度，即使在低负荷情况下也不会出现断流过压的现象。n当站间通信故障时，不建议解锁第二个阀组。UHVDC的阀组投退的两种策略第112页，讲稿共115张，创作于星期二113参考n浙江大学发电教研组直流输电科研组.直流输电.北京：电力工业出版社n赵畹君.高压直流输电工程技术.北京：中国电力出版社n“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”第113页，讲稿共115张，创作于星期二114谢谢大家！敬请指正！华南理工大学 电力学院 黄敏 13512766976第114页，讲稿共115张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第115页，讲稿共115张，创作于星期二