特高压直流换流站系统优化设计.pdf

2016.24设计与研发 22 特高压直流换流站系统优化设计 黄厚明 （国网江苏省电力公司检修分公司特高压交直流运检中心， 江苏南京，210000） 摘要 ： 特高压直流换流站是我国的过程运作活动的重要组成装置， 因此对于整个工程的运作具有重要作用， 尤其是对于特高 压直流换流站的系统设计， 关系着整个运作活动的安全性和稳定性。 本文主要就特高压直流换流站统优化设计展开分析和讨 论。 关键词 ： 特高压 ； 直流换流站 ； 统优化设计 Optimal design for UHVDC Converter Station Huang Houming （State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch UHV AC and DC Inspection CenterNanjing Jiangsu，210000） Abstract ： Uhvdcconverterstation is an important unit operation process in China,so it plays an important role in the whole project operation,especially for the system design of uhvdcconverterstation,related to the operation safety and stability.This paper mainly uhvdcconverterstation system optimization design discussion and analysis. Keywords ： UHV DC converter system;optimization design 0 前言 随着我国经济的不断发展， 极大的推动了社会不同行业的发 展。 电力行业的不断发展， 就是经济不断发展的产物。 电力运作活 动是电力行业的主要运作形式， 其中特高压直流换流站是电力运 作活动的重要装置， 因此要想促进电力运作活动的有效进行， 要 对特高压直流换流站进行合理化的设计和构建， 其促进电力工程 活动良好的进行， 为电力行业的可持续发展做保障。 1 特高压直流换流站系统设计的意义 科学技术的发展， 对于我国的电力工程运作活动带来极大的 方便性， 其中特高压电力体系的产生， 就是高新技术的产物。 在当 下发展形势中， 我国的社会进程正处于运作和施工程序之中， 依 据相关电力部门的要求， 对于我国的电力工程发展的系统设计和 构建环节给予极大重视。 电力相关部门对于各个电力活动的运作 工程和企业进行系统化的技术管理， 创新相关运作设备的性能， 不断的进行电力运作活动的科研讨论， 增加特高压直流换流站运 作的合理性， 促进电力运作活动的有效性， 完成最终的电力工程 良好运作的终极目标。 2 特高压直流换流站系统设计 2.1 直接电流的主要连接线 对于不同的端口的交流活动， 利用比较常见的 500kV 的电力 设备进行主要连接。 在连接的基础上， 对于滤波装置的运作主要 是建立一个大的团体组成， 在大的总体组成上， 进行各个元素的 构建， 包括对于不同电力运作装置， 进行重复的 500KV 的线路运 作和不同岸点建立关联性。 在仅 500KV 的间接性运作活动后， 建 立不同支点和主这杯的连续性， 促进整个电力运作活动的有效构 成。 在运作活动中要注意对于不同端点的运作形式， 可以利用不 同组别的注册来进行有效的关联。 对于不完整的运作形式， 进行 及时的停止活动， 转换不同的端体、 在此设计环节中， 要注意各个 端体和线路的级别联系性， 注意端口位置的连接和滤波器的运作 是否协调， 整合运作模式， 促进各个端口的有效连接， 建立良好的 直接电流运作体系。 2.2 直接电流体系和滤波装置的设计 对于特高压电力运作活动， 对于电力运作的主要端点进行相 互运作。 直流体系在五十和一百的运作系数下， 会产生谐振体系。 进而在直流电力运作体系中， 对于电流装置的不同级别的滤波器 的设置具有重要意义。 对于不同级别的和不同参数的滤波器， 要 依据直流运作体系的整体进行合理化的安装。 在滤波器构建工作 完成之后， 对于电容装置和电感装置， 进行有序的关联。 其运用最 为常见的关联形式是并联形式。 在以上构建活动完善之后， 要对 滤波装置进行细致化的设计， 包括对于电流体系中的不同系数谐 波的抑制活动的优化设计。 在进行滤器的优化设计环节， 其也要 包高感电力体系的运作充分考虑在内。 2.3 电压体系和绝缘体系的优化设计 在对特高压直流换流站系统设计进行详细的研究后显示， 对 于特高压直流换流站系统设计需要结合电压体系和绝缘体系， 进 行整体的构建。 在构建电压体系和绝缘体系时， 要从分考虑方案 的设计合理性和绝缘的成效。 包括对于陡波环接和雷击预防环节 的绝缘操作。 在经理设备的绝缘保护最大化后， 进行总体的防雷 体系的内构件， 建立合理化的电流连接线的避雷装置的设计， 保 证其具有良好的间隔距离， 保证其保持水平方位， 建立规范性的 电压体系和绝体系的构建。 3 主要装置的技术系数 3.1 晶闸运作阀门 在进行特高压直流换流站系统设计活动时， 对于晶闸运作阀 门的设计应利用系数为 6 的装置运算， 其总体构建要具有双面性。 对于特高压转换阀的设计定值保持在 47KV 的状态， 其在运作活 动中的最大化数值为 50KV。 对于运作活动中的高级端都需要满足 （下转 35 页） 万方数据 理论与算法 35 2016.24 与一阶系统的阶跃响应曲线走向一致， 但稳定输出小于 1。 2.2 含两个分数阶元件的动态电路 用分数阶电感和分数阶电容元件并联形成含两个分数阶元 件的动态电路， 电容和电感的阶次分别为 (0,1)和(0,1)。 以iL(t)为待求量， 对应的方程为： 求解上式， 得到不同阶次的分数阶电感和分数阶电容组成 的无阻尼电路的单位阶跃响应，+1 的情况， 结果如图 2。 可以看出， 当阶次大于 1 时， 阶跃响应开始出现振荡， 且随着 阶次增大， 振荡加剧， 直至 2 阶系统的等幅振荡阶跃响应 ； 同时， 阶次增大， 达到稳态的时间变长， 最大超调量变大。 3 结论 本文从拉氏变换的角度给出了分数阶微分方程的解析解， 分 析了阶次在 0-2 之间的分数阶电路的单位阶跃响应， 与传统整数 图 2 阶次为 1-2 阶电路的阶跃响应 阶电路作了对比研究。 研究表明分数阶系统可取得比整数阶系统 更灵活的响应输出和响应时间， 可利用分数阶元件实现对整数阶 系统的改进。 参考文献 1 周激流， 蒲亦非， 廖科 分数阶微积分原理及其在现代信号分 析与处理中的应用 M 北京 ： 科学出版社，2010 2 汪纪锋 . 分数阶系统控制性能分析 M 北京 ： 电子工业出版 社，2010 3 王振滨， 曹广益 分数阶动态系统的数值算法 J 系统仿真学 报，2004，16(3) ： 477-479，484 4Podlubny IFractional Differential EquationsMSan Diego ： Academic Press，1999 5 王学彬 两项分数阶微分方程在控制系统的应用 J 南平师 专学报，2005，24(2) ： 16-19 6Yizheng Hu，Yong Luo，Zhengyi LuAnalytical solution of the linear fractional differential equation by Adomian decomposition methodJComputational and Applied Methematics，2008，215(1) ： 220-229 （上接 22 页） 1600KV 的要求， 对于不同阀门的运作活动， 和不同电压的运作活 动， 要相合结合设计， 避免阀门的电压过高， 影响整体的运作活动。 3.2 平波的感应装置 平波的感应装置是进行特高压直流换流站系统设计活动的 重要环节， 因此要给予足够重视。 在进行平波的感应装置设计活 动时， 要注意利用干式的设计手段， 利用不断的电力线路关联形 成。 其中对于关联的线路体系的电力运作数值在 75mH， 对于每个 电力运作平台， 设置四部主要的平波运作装置。 在建立点播装置 活动后， 保证其电力数值为 75mH。 在进行完毕简单的筹划工作 后， 进行不同的母线和避雷装置的设计， 包括对平波的感应装置 的绝缘和避雷的设计， 考察平波装置的耐热能力， 利于转换电流 工作的有效进行。 预测同时， 对于特高的电压和电流的装置其他 开关设置， 涵盖隔离的体系和其它设备的装置开关设计， 要构建 在阀门之外侧。 4 结论 电力运作活动在我国社会中具有作用， 良好的电力运作活 动， 极大的促进了社会的生产和发展， 方便了人们的运电形式。 特 高压直流换流站系统设计是我国电力运作活动安全性和稳定运 作的保证， 也是我国电力工程良好运作的基础。 因此要给予特高 压直流换流站系统设计极大重视。 对于特高压直流换流站系统设 计要整合来规划， 包括对于直接电流体系和滤波装置的设计、 直 接电流的主要连接线设计、 电压体系和绝缘体系的优化设计、 晶 闸运作阀门、 平波的感应装置等等不同环节的优化设计。 依据相 关调查显示，2005 年我国的电力直流运作项目的开展以来， 我 国的电力运作活动得到了极大的发展。 参考文献 1 郭 焕 , 曹 均 正 , 汤 广 福 , 魏 晓 光 , 许 韦 华 , 张 静 , 刘 杰 . 1100kV 特高压直流换流系统主电路优化设计 J. 电网 技术 ,2013,09:2383-2389. 2