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成果名称: ±500kV宝鸡换流站与750kV变电站合并建站的交互影响研究

成果登记号: 9612015J0090

第一完成单位: 国网陕西省电力公司检修公司

联 系 人: 左坤

成果类型: 基础理论

应用行业: 电力、热力、燃气及水的生产和供应业

成果简介:

   经过国网陕西省电力公司检修公司和四川大学的共同努力,"±500kV宝鸡换流站与750kV变电站合并建站的交互影响研究"项目按计划完成了各项内容。   本项目以直流输电工程以及西北电网实际情况为基础,研究了±500kV宝鸡换流站与750kV变电站合并建站的交互影响。本项目使用MATLAB与PSASP(综合程序)以及PSCAD详细计算和仿真分析了合并建站交直流交互影响以及抑制措施。主要研究了变电站/换流站中变压器直流偏磁对及交直流系统的影响和谐波分析,使用两点等值法对相关交流系统等值,搭建电磁暂态模型,仿真分析表明,提出的直流偏磁抑制措施有效可行。研究了宝鸡第二电厂扩建机组与直流系统的次同步振荡风险。   1、使用注入电流方法分析变压器直流偏磁对交直流系统的影响及谐波分析;同时,考虑变电站/换流站合并建站,提出地电位升高的方法研究变压器直流偏磁的影响。可以得出当变压器发生偏磁时,交直流系统中会产生较大的低次谐波,其中交流系统将二次和四次谐波较为明显,直流系统中三次谐波较为明显,这些谐波有将直接影响直流系统功率的传输。   2、提出通过改变750kV变电站与换流站之间的电气距离的方式,来研究合并建站对交直流系统的影响。分析得出合并建站时,交直流系统的低次谐波及特征谐波成分更大,对直流传输功率影响更明显,电气距离越大气影响相对减小。本项目结合实际情况,采用相应的抑制措施来抑制宝鸡变电站/换流站变压器直流偏磁对交直流系统影响。综合考虑各种抑制措施的抑制效果、经济投入,兼顾电网安全稳定运行等因素,选择仅在750kV交流主变采取中性点串阻容法来抑制由德宝直流系统引起的宝鸡变电站/换流站的变压器直流偏磁现象。   3、本项目结合实际情况,采用相应的抑制措施来抑制宝鸡变电站/换流站变压器直流偏磁对交直流系统影响。综合考虑各种抑制措施的抑制效果、经济投入,兼顾电网安全稳定运行等因素,选择仅在750kV交流主变采取中性点串阻容法来抑制由德宝直流系统引起的宝鸡变电站/换流站的变压器直流偏磁现象。   4、本项目结合机组作用系数法、复转矩系数法相结合来分析宝鸡第二发电厂扩建机组与德宝直流系统之间的次同步振荡风险。计算和仿真分析得出UIF均小于0.1且最终的总阻尼系数也都大于零,表明宝鸡第二发电厂扩建机组与德宝直流系统之间没有次同步振荡的风险。   因此建议交流变电所及直流换流站合并建站时,尽量减少直流单极大地回路方式运行时间,单极运行时尽量采用金属回路方式以减小地中电流;宝鸡扩建机组和直流系统间没有发生次同步振荡的风险,不需要采取特殊措施。   本项目研究结论及成果可应用于换流站实际生产及管理,可降低系统的谐波总畸变率,对减小合并建站引起的变压器的损耗,延长其使用寿命,减少环境噪声等具有重要指导作用。同时,为国网陕西省电力公司检修公司对宝鸡变电站/换流站设备的运维管理,及交直流系统的状态检修工作提供了创新性的技术支撑依据。这有利于国网陕西省电力公司检修公司及时开展状态分析和检修,排除潜在故障;有利于德宝直流输电工程以及电网的稳定运行;对构建统一的坚强智能电网也具有重要的理论意义和实用价值。此外,在提高电网运行可靠的基础上,能够产生明显的经济效益和社会效益,具有推广应用价值。