技术与应用
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基于模块化多电平换流器的背靠背柔性直流换流站绝缘配合方案研究
苏嘉彬, 陈斌, 熊静, 周亚龙, 羌丁建
中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司,南京 210000
Research on insulation coordination for back-to-back flexible modular multilevel converter-high voltage direct current converter station
Su Jiabin, Chen Bin, Xiong Jing, Zhou Yalong, Qiang Dingjian
China Energy Engineering Group Jiangsu Power Design Institute Co., Ltd, Nanjing 210000
摘要 背靠背柔直换流站的绝缘配合方案是柔直换流站设计的关键之一。本文在对柔直换流站的典型故障工况进行分析的基础上,给出了避雷器的典型配置方案及选型原则。同时,结合阿富汗Khwaja-Alwan换流站的情况,通过PSCAD仿真建模,分析了各种故障工况下避雷器保护水平的最低要求,给出了全站避雷器配置方案及设备绝缘水平,验证了所提出的避雷器典型配置方案及设备绝缘配合方案的准确性。
关键词 :
模块化多电平换流器 ,
柔直换流站 ,
故障工况 ,
避雷器配置 ,
绝缘配合
Abstract :Research on insulation coordination is fundamental during the design of back-to-back flexible MMC-HVDC converter station. Based on the analysis of typical fault condition of MMC-HVDC converter stations, the typical configuration scheme and selection principle of arresters are carried out. Besides, according to Khwaja-Alwan converter station in Afghanistan, simulation and modeling via PSCAD is given, minimum requirements for the parameters of arresters under various fault conditions are proposed, also the whole scheme of arrester configuration and insulation coordination are put forward and verified.
Key words :
modular multilevel converter (MMC)
flexible HVDC converter station
fault condition
arrester configuration
insulation coordination
收稿日期: 2019-09-02
作者简介 : 苏嘉彬(1991-),男,汉族,江苏张家港人,硕士,工程师,主要从事变电站、换流站电气一次设计工作。
引用本文:
苏嘉彬, 陈斌, 熊静, 周亚龙, 羌丁建. 基于模块化多电平换流器的背靠背柔性直流换流站绝缘配合方案研究[J]. 电气技术, 2020, 21(5): 84-89.
Su Jiabin, Chen Bin, Xiong Jing, Zhou Yalong, Qiang Dingjian. Research on insulation coordination for back-to-back flexible modular multilevel converter-high voltage direct current converter station. Electrical Engineering, 2020, 21(5): 84-89.
链接本文:
http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2020/V21/I5/84
[1] 徐政, 陈海荣. 电压源换流器型直流输电技术综述[J]. 高电压技术, 2007, 33(1): 1-10. [2] 汤广福. 基于电压源换流器的高压直流输电技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2010. [3] 徐政, 等. 柔性直流输电系统[M]. 北京: 机械工业出版社, 2013. [4] 周浩, 沈扬, 李敏, 等. 舟山多端柔性直流输电工程换流站绝缘配合[J]. 电网技术, 2013, 37(4): 879-890. [5] 陈晴, 薛源, 王克, 等. 用于海上风电并网的柔性直流系统过电压和绝缘配合研究[J]. 高压电器, 2019, 55(4): 178-184. [6] 刘大鹏, 程晓绚, 苟锐锋, 等. 异步联网工程柔性直流换流站过电压与绝缘配合[J]. 高压电器, 2015, 51(4): 104-108. [7] 苟锐锋. 柔性直流输电及其试验测试技术[M]. 北京: 科学出版社, 2016. [8] 陈堃, 宋宇, 代维谦, 等. 高压直流输电技术发展及其工程应用[J]. 湖北电力, 2018, 42(4): 1-6. [9] 赵成勇, 陈晓芳, 曹春刚, 等. 模块化多电平换流器HVDC直流侧故障控制保护策略[J]. 电力系统自动化, 2011, 35(23): 82-87. [10] 李泓志, 吴文宣, 贺之渊, 等. 高压大容量柔性直流输电系统绝缘配合[J]. 电网技术, 2016, 40(6): 1903-1908. [11] 杨英. LCC+MMC混合直流输电系统过电压特性与绝缘配合研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2016: 82-87. [12] GB/T 28541—2012. ±800kV高压直流换流站设备的绝缘配合[S]. [13] 刘钟淇, 宋强, 刘文华. 采用MMC变流器的VSC- HVDC系统故障态研究[J]. 电力电子技术, 2010, 44(9): 69-71. [14] Liu Zhongqi, Song Qiang, Liu Wenhua.Research on the VSC-HVDC system using modular multi-level converters under fault condition[J]. Power Electronics, 2010, 44(9): 69-71. [15] 汤广福, 贺之渊, 庞辉. 柔性直流输电工程技术研究、应用及发展[J]. 电力系统自动化, 2013, 37(15): 3-14. [16] 余世峰, 马为民, 聂定珍, 等. 舟山多端柔性直流工程过电压与绝缘配合[J]. 电力建设, 2014, 35(3): 7-12. [17] International Electrotechnical Commission.IEC 60071-5: 2002 insulation coordi-nation-part 5: procedures for high-voltage direct cur-rent (HVDC) converter stations[S]. Switzerland: International Electrotechnical Commission, 2002. [18] GB/T 311.3—2007. 绝缘配合第3部分: 高压直流换流站绝缘配合程序[S]. [19] International Electrotechnical Commis-sion. IEC 60071-2: 1996 insulation coordina-tion-part 2: appli- cation guide[S]. Switzerland: International Electro- technical Commission, 1996. [20] 刘钟淇, 宋强, 刘文华. 基于模块化多电平变流器的轻型直流输电系统[J]. 电力系统自动化, 2010, 34(2): 53-58.
[1]
周海鸿, 杨明发, 阮俊峰. MMC-HVDC输电系统直流故障隔离综述 [J]. 电气技术, 2019, 20(1): 1-6.
[2]
唐志军. 柔性直流输电工程起动策略及时间定值整定 [J]. 电气技术, 2018, 19(4): 63-66.
[3]
曾欢, 李锐华, 胡波, 胡浩. 基于最大电压偏差裕度的MMC子模块均压优化算法研究 [J]. 电气技术, 2017, 18(9): 4-9.
[4]
邹焕雄, 李超, 胡文旺, 晁武杰. 厦门柔性直流输电工程真双极大功率试验方法研究 [J]. 电气技术, 2017, 18(6): 23-26.
[5]
谢志德, 杨明发. 基于混合旁路MMC-HVDC直流故障隔离技术研究 [J]. 电气技术, 2017, 18(11): 39-43.
[6]
康伟,龙云波,宗波,徐云飞. 集成化的模块化多电平换流器功率模计与研制 [J]. 电气技术, 2015, 16(02): 17-22.