本書介紹了柔性直流電網(wǎng)調(diào)試技術,并以張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程(簡稱張北柔直工程)為實例詳細介紹了單體設備調(diào)試、分系統(tǒng)調(diào)試、站系統(tǒng)調(diào)試、端對端系統(tǒng)調(diào)試、四端系統(tǒng)調(diào)試的項目以及調(diào)試方法、試驗步驟等,并分析了張北柔直工程調(diào)試過程中典型的問題。
本書共分為7章,包括柔性直流電網(wǎng)調(diào)試技術概述、單體設備調(diào)試、現(xiàn)場分系統(tǒng)調(diào)試、站系統(tǒng)調(diào)試、端對端系統(tǒng)調(diào)試、四端系統(tǒng)調(diào)試、調(diào)試問題分析。
柔性直流輸電是以全控型電力電子器件絕緣柵雙極型晶體管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)為換流器件,以電壓源換流器(voltage source converter,VSC)為基礎的新一代直流輸電技術;谀K化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流輸電技術相比于兩電平和三電平換流器技術,其器件損耗成倍下降,調(diào)制波形質量高,具有明顯的優(yōu)勢。2010年11月,世界上第一個基于MMC的柔性直流輸電工程在美國舊金山投入運行,之后基于MMC的柔性直流輸電技術成為了柔性直流輸電發(fā)展的主流,MMC的柔性直流輸電技術具有控制靈活、諧波含量低、無須無功補償?shù)忍攸c,在國內(nèi)也得到了廣泛的應用。國內(nèi)先后投運的柔性直流輸電工程包括南澳三端柔性直流工程、舟山五端柔性直流工程、廈門真雙極柔性直流工程、渝鄂背靠背柔性直流工程、張北柔性直流工程等,可以看出柔性直流輸電技術在朝著高電壓等級、大容量、多端、組網(wǎng)的方向發(fā)展,相應的技術更加復雜,對設備的可靠性要求更高。張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程與國內(nèi)外以往工程相比,具有以下特點:①首次四端組成直流電網(wǎng);②采用500kV高壓直流斷路器和架空線路;③孤島接入新能源風力發(fā)電;④使用交流耗能裝置等。柔性直流電網(wǎng)因運行方式復雜、設備技術難度高,因此現(xiàn)場調(diào)試項目更多,需對設備、系統(tǒng)進行充分的考核。本書以張北柔性直流電網(wǎng)試驗示范工程調(diào)試過程為基礎,參考現(xiàn)行的直流輸電技術相關標準,對柔性直流電網(wǎng)調(diào)試的五個階段(單體設備調(diào)試、現(xiàn)場分系統(tǒng)調(diào)試、站系統(tǒng)調(diào)試、端對端系統(tǒng)調(diào)試、四端系統(tǒng)調(diào)試)進行詳細而深入的探討。首先對柔性直流輸電、柔性直流電網(wǎng)的構成及柔性直流電網(wǎng)調(diào)試技術進行了簡要概述,以此為基礎詳細闡述了現(xiàn)場單體調(diào)試和分系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容和方法,然后對站系統(tǒng)調(diào)試、端對端系統(tǒng)調(diào)試、四端系統(tǒng)調(diào)試的試驗內(nèi)容和試驗方法進行全面闡述,給出了實際工程調(diào)試的試驗波形、具體試驗結果和分析。最后,對調(diào)試階段出現(xiàn)的典型故障案例進行了詳細分析。希望本書總結的柔性直流電網(wǎng)調(diào)試經(jīng)驗和試驗結果能對我國后續(xù)的柔性直流輸電工程順利投運提供有益借鑒和參考。
第1章 柔性直流電網(wǎng)調(diào)試技術概述
1.1柔性直流輸電簡介
1.2柔性直流電網(wǎng)的主要構成
1.3張北柔性直流電網(wǎng)
1.4柔性直流電網(wǎng)調(diào)試技術
第2章 單體設備調(diào)試
2.1直流一次設備調(diào)試
2.2直流斷路器調(diào)試
2.3直流保護設備調(diào)試
2.4直流控制設備調(diào)試
2.5交流保護裝置調(diào)試
2.6直流測量設備調(diào)試
第3章現(xiàn)場分系統(tǒng)調(diào)試
3.1換流閥分系統(tǒng)調(diào)試
3.2直流斷路器分系統(tǒng)調(diào)試
3.3 直流控制保護分系統(tǒng)試驗
3.4交流耗能分系統(tǒng)調(diào)試
第4章站系統(tǒng)調(diào)試
4.1順序控制操作試驗
4.2保護跳閘試驗
4.3 換流變壓器及換流器充電試驗
4.4抗干擾試驗
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第5章端對端系統(tǒng)調(diào)試
5.1初始運行試驗
5.2保護跳閘試驗
.5.3冗余設備切換試驗
5.4系統(tǒng)監(jiān)視試獫
5.5穩(wěn)態(tài)性能試驗
5.6?U動態(tài)性能試驗.
5.7擾動試驗.
第6章四端系統(tǒng)調(diào)試
.6.1四端順序控制及啟停試驗
6.2無站間通信擾動試驗
6.3運行方式優(yōu)化試驗
6.4直流斷路器專項試驗
6.5四端MBS 動作策略驗證試驗
第7章調(diào)試問題分析
7.1換流閥問題分析
7.2控制保護問題分析
7.3直流斷路器問題分析
7.4其他設備問題分析
附錄D換流站一次系統(tǒng)圖