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项目背景
基于模块化多电平换流器(MMC)的高压直流输电(HVDC)技术是目前学术研究的热点。相比于交流电网,直流系统的阻尼相对较低,其故障发展更快,控制保护的难度更大。在现有的MMC-HVDC工程中,MMC多由半桥子模块构成。半桥子模块需要的电力电子器件少,造价低,但由于其不具有直流故障自清除能力,因此直流线路需采用故障率低但造价昂贵的直流电缆。若将此拓扑用于多端直流输电系统以及直流电网,会使工程造价变得昂贵。
针对上述问题目前存在两种解决思路:
1)替换半桥子模块,采用具有直流故障清除能力的子模块,如全桥子模块、箝位双子模块或其他变型子模块。从目前的研究成果来看,任何其他类型的子模块都需要采用更多的电力电子器件,这一方面增加了投资成本,另一方面将引入更多的运行损耗。运行损耗的增加降低了工程效益,增加了全寿命周期成本。
2)仍采用半桥子模块,但在直流线路上引入直流断路器来处理直流故障。就目前研发现状而言,基于常规机械开关和电力电子器件的混合式高压直流断路器最具大规模商业化应用的前景。然而,该断路器造价昂贵,经济性差。在直流系统中,为有效切除故障电流,每条直流线路两端都需要安装直流断路器。为保证输电的可靠性,在未来的直流系统中,网状结构的直流电网将成为主流。此时直流线路的条数将明显多于换流站个数,直流断路器的安装个数亦将大大增加,这将导致直流电网的造价成倍增加。
未来直流电网的可行度很大程度上依赖于系统对于直流故障的承受能力。因此,针对现有技术所存在的问题,本文提出一种组合式高压直流断路器结构,并对其相应的控制时序进行了研究。
主要创新点
本文提出的组合式直流断路器参考混合式直流断路器的设计理念,并对其各主要部件进行重新配置并加以改进。该断路器具有与混合式直流断路器相同的故障清除速度,但投资成本大幅降低。与现有的两种直流故障处理方案相比,本文所提出的方案在采用架空线路的直流电网中具有更强的适用性。
解决的问题和意义
本文详细讨论了两种常用的直流故障处理方案,并在此基础上提出了一种组合式高压直流断路器结构及其直流故障处理策略。本文提出的组合式高压直流断路器以ABB公司提出的混合式直流断路器为设计背景,对其主要设备进行重新配置并加以改进。该断路器由主动短路式断流开关、隔离开关、电流转移开关、超快速机械开关以及辅助放电电路组成,可在保证直流故障处理速度的前提下大大降低设备投资,具有良好的经济性。
在PSCAD/EMTDC内建立了典型直流网络模型,仿真结果验证了组合式直流断路器在隔离直流线路故障方面的可行性和有效性。与现有策略相比,该方案更适用于由架空线连接的多端直流系统以及直流电网。特别是在直流线路较为复杂、站间连接较为紧密时,这种优势会体现得更为明显。
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2月21日上午,京津冀能源协同发展行动计划新闻发布会在市发展改革委举行,市发展改革委、市城市管理委、市经济和信息化局相关负责人出席,并介绍有关情况。近日,经京津冀三地政府批准,市发展改革委联合天津市发展改革委、河北省发展改革委共同编制印发京津冀能源协同发展行动计划(以下简称《行动计
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绿电即绿色电力,是指通过风力发电、水力发电和太阳能光伏等这样的手段,由可再生能源转化成的电能。在北京2022年冬奥会期间,所有的场馆都将采用绿电来供应。北京冬奥组委规划建设部部长刘玉民13日表示表示,三个赛区当中,张家口赛区和延庆赛区都有丰富的清洁能源储备,能够保证冬奥场馆绿电的供应。
日前,中国电力科学研究院有限公司与国网经济技术研究院有限公司、南京南瑞继保工程技术有限公司组成的联合攻关团队,在张北柔直工程±500千伏中都换流站成功完成柔性直流与新能源振荡复现及抑制现场试验,开展柔直与新能源振荡的现场在线复现、在线抑制,实现柔直与新能源振荡现象与抑制的理论推导、仿真分析与现场复现的一致性比对,为解决电力电子网络振荡问题提供理论支撑。
目前,清洁能源外送、柔直示范、主网强化、智能配网、清洁供暖、高铁配套冬奥“六大工程”全部建成投运,500千伏多路通道、220千伏双环网、110千伏双链式、10千伏电缆双环网的高可靠供电体系搭建完毕。其中,最值得一提的是柔直示范,该工程是最年轻的团队用最短时间攻克了世界最高电压等级和最高技术含量的工程,创造了12项世界第一。
2021年3月30日,工业和信息化部产业发展促进中心在北京组织开展了国家重点研发计划项目《高压大容量柔性直流电网关键技术研究与示范》的综合绩效评价。
3月12日,张北可再生能源柔性直流电网示范工程在北京通过了国家电网有限公司组织的工程竣工环境保护专项验收。国家电网投资建设的张北可再生能源柔性直流电网示范工程,新建北京换流站、丰宁换流站、康保换流站、张北换流站、±500kV直流输电线路工程,涉及北京市、河北省。工程于2018年2月开工建设,2020年6月投入运行。
2月23日,中国电力科学研究院有限公司计量所工程师贾福泉开展新能源汽车充电桩内置计量器具试验检测。这种方法采用直流电能计量检测技术,可检验新能源汽车充电桩计量特性。中国电科院切实提升计量测试能力、计量科技创新能力和运行能力水平,自2017年11月以来,推进国家智能电网量测系统产业计量测试
今天上午,2021年全国能源工作会议在北京召开。国家能源局党组书记、局长章建华作题为《深入贯彻落实能源安全新战略为全面建设社会主义现代化国家提供坚强能源保障》的报告。中电传媒记者第一时间带您速览“十三五”能源发展成绩单1.非化石能源消费比重超过15%,能源清洁低碳转型加速“十三五”期间,
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3月15日,国家电网有限公司陕北—安徽±800千伏特高压直流输电工程、岳西抽水蓄能电站(以下分别简称“陕北—安徽特高压工程”“岳西抽蓄电站”)开工。两项工程的开工建设对于保障我国电力安全可靠供应、加快建设新型能源体系、实现碳达峰碳中和目标、推动高质量发展具有重要意义。习近平总书记指出:
习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时指出,“能源安全事关经济社会发展全局”“应对这些挑战,出路就是大力发展新能源”。“目前我国正在加快推进西北沙戈荒、西南地区等大型清洁能源基地建设,新能源发展迈入大规模、高比例的新阶段。”全国政协委员、南方电网公司董事长孟振平表示,近年
3月1日,在陇东-山东±800kV特高压直流输电线路工程(山西段)施工现场,大型牵张设备完成入场检验,第一批240余名施工人员全部到位。据悉,陇山特高压工程是“十四五”电力发展规划的重点工程,也是我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目。线路全长927公里,起点为甘肃陇东庆阳,终点为
北极星输配电网获悉,近日,辽宁省发改委发布了关于申报国家能源领域首台(套)项目名单的公示,其中包括柔性直流输电配套核心部件等共9个项目。
2月18日,春节假期后复工第一天,国网新疆超高压公司组织运行专业人员开展监盘考试,以进一步提升运行人员在特高压直流输电系统运行、设备监控、故障处理等方面的操作能力。今年,国网新疆超高压公司从服务“疆电外送”、保障能源可靠供应出发,在核心业务、队伍建设、数智化建设等方面持续发力,坚持
2023年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果一、可控换相直流换流装备原创性提出了可控换相换流阀(CLCC)概念与拓扑,通过引入全控器件实现晶闸管阀可控关断和主动换相,从根本上解决了多馈入直流系统换相失败问题,可大幅提升常规直流输电系统交流故障期间的功率支撑能力。成果于2023年6月在上海
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