与常规超高压输电线路相比,特高压线路具有输送容量大、输送距离远、电压等级高、绝缘要求高等特点,对加强区域电网的互联,提高电网安全可靠性有着重大的意义。由于特高压电网电压等级高,地位重要。因此,相对于较低电压等级电网,特高压电网的绝缘配合有其特殊性。首先,特高压电网设备的绝缘配合必须保证系统有较高的稳定性；其次,特高压电网对绝缘要求高,输变电设备绝缘部分的投资占设备总投资比重大,合理确定绝缘水平有着巨大的经济效益；最后,由于电压等级的提高,在配合中起主导作用的过电压将不不同于低电压等级系统,绝缘配合的原则也会随之不同。本文基于对国内外已开展的交直流特高压输电技术方面的研究,对比分析了几种常用绝缘子的污耐压特性与机械特性,给出了特高压线路绝缘子的选型建议。采用绝缘配合两种常用的方法：惯用法与统计法,计算了不同污区的绝缘子片数以及不同过电压下的线路与杆塔的空气间隙距离值。结合特高压交流输电系统的特性,讨论了交流换流站绝缘配合的原则和方 (本文共101页)
我国能源与负荷空间分布不均衡,需要实施“西电东送”、“北电南供”将西部、北方的电能输送到东部南方负荷集中的地区。特高压直流输电以其适合大容量、远距离输电的优势成为实施该战略工程的首选方案,其稳定运行对我国输电系统稳定有着非常重要的意义。操作过电压与绝缘配合研究是特高压直流输电系统研究的重要课题,完善的过电压防护与合理的绝缘设计可以在保证系统安全稳定的前提下有效地降低设备制造成本以及建设成本。本文的主要研究内容如下：(1)以向家坝——上海±800kV特高压直流输电工程为例,介绍了特高压直流系统的主要设备及其参数,给出了其系统运行主参数的计算方法,列出了相应参数的取值及计算公式,对该工程的主要参数进行了计算,提供了操作过电压计算时所选用的系统运行条件,并给出了该工程的避雷器布置方案及主要避雷器参数。(2)阐述了特高压直流输电系统操作过电压仿真模型的搭建思路,列出了组成仿真模型的功能模块的分工及模型层次结构,提出了实现建模的关键环节及... (本文共176页)
特高压直流输电具有大容量、远距离和低损耗等优点,±1100kV特高压直流输电作为一个全新的输电电压等级,非常适合特大型能源基地向远方负荷中心输送电能。多端柔性直流输电与传统直流输电相比具有诸多优势,非常适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电和异步交流电网互联等领域。特高压直流输电和柔性直流输电是当今直流输电领域的两大热点,代表着直流输电技术的最高水平。直流换流站的绝缘配合研究是直流输电工程实施中的关键技术之一,缘水平的高低直接关系到整个直流工程造价。本文分别对±1100kV特高压直流和基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)型的多端柔性直流输电系统的换流站绝缘配合进行了研究。根据±800kV特高压直流换流站的绝缘配合经验,并考虑±1100kV特高压换流站绝缘配合的特殊性,提出了±1100kV特高压换流站的避雷器布置方案,通过计算确定了换流站交直流侧的避雷器... (本文共79页)
我国在新世纪提出了“西电东送”、“南电北送”等新的能源发展战略,而传统的交流系统在远距离大容量输送电力时损耗大,系统的稳定性也受到极大挑战。特高压直流输电技术的快速发展为我国实施新的能源布局提供了有力支撑。我国已有的±800kV特高压直流输电工程的运行统计结果表明,由故障或操作引起的操作过电压是影响换流站直流侧设备绝缘水平的关键因素。所以,本文研究的±1100kV等级的特高压直流输电系统换流站直流侧的操作过电压与绝缘配合,在科研和实际工程应用方面都有重大意义。本文首先分析了引起换流站直流侧过电压的原因,然后对这些故障或操作引起的过电压传递机理进行了理论上的研究。在确定了直流系统各设备的参数之后,通过PSCAD程序建立起了能够模拟实际工程的仿真模型,分析在典型故障或操作下,换流站关键位置,如换流阀、中性母线、直流极线等处出现的过电压情况,进而结合相关规范,给出关键设备的绝缘耐受水平。对于±1100kV特高压直流输电系统,本文明确了... (本文共70页)
±800kV特高压直流输电具有超大容量、超远距离,低损耗的送电能力,且调节方便灵活,非常适合大型能源基地向远方负荷中心送电,能够充分利用宝贵的土地资源,降低投资成本,具有良好的社会和经济效益,符合我国的能源发展战略和当前国情。目前我国已有两项特高压直流输电工程投入运行,分别为“向家坝-上海”±800 kV特高压直流输电工程和“云南-广东”±800 kV特高压直流输电工程。特高压直流换流站的绝缘配合、最小空气净距及污秽外绝缘设计都是±800 kV特高压直流输电工程实施中的关键技术。本文首先从技术和经济两个角度论述了特高压直流系统采用平波电抗器分置方案的优势,接着详细介绍了换流站特高压直流避雷器的特点,避雷器布置的原则及配置方案,进而给出了避雷器参数选择的方法及最终采用惯用法完成绝缘配合的整个过程。换流站最小空气净距的确定需要根据不同的场域。在交流场主要由相关标准决定,阀厅和直流场的空气净距则需要在考虑温度、湿度、大气压力后通过计算... (本文共83页)
西电东送、区域联网是我国能源发展的重要战略,直流输电功率调节迅速灵活,输电距离不受同步运行的稳定性限制,是较理想的大功率远距离输电方式。建设直流输电系统时遇到的基本问题之一就是绝缘配合。绝缘配合的中心问题是确定绝缘水平,具体说来就是决定各种绝缘结构进行各种耐压试验时所取的电压水平,而解决绝缘配合问题必须充分掌握过电压的产生及其分布规律。直流输电系统也像其他所有电力系统一样,由于遭受雷击、操作、故障或其他原因而产生各种波形的过电压,过电压问题的研究一直是直流输电领域密切关注的对象。直流输电系统必须在一定的自动控制下运行,以减小交流系统电压波动的影响,改善运行性能。妥善设计直流系统中的控制保护系统,是降低直流系统内过电压的有效方法之一,但是有关控制保护系统对内过电压的影响的研究还比较少,是以本文以国际大电网会议(CIGRE)提出的高压直流输电系统的标准模型为研究对象,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,针对交流接地故障清除、... (本文共93页)
