特高压直流输电换流阀控制系统应用

发表时间:2021/4/15   来源:《当代电力文化》2020年32期   作者:李杨
[导读] 换流阀作为换流站中重要的组成设备,能够实现交流电与直流电之间的相互转化,从而能够使得其效果最大化发挥。

        李杨
        国网青海省电力公司检修公司  青海 格尔木816000
        摘要:换流阀作为换流站中重要的组成设备,能够实现交流电与直流电之间的相互转化,从而能够使得其效果最大化发挥。而且换流阀控制系统主要功能是触发、监视及保护换流阀,以特高压直流输电为例,在实际开展的过程中需要对换流阀控制系统的原理及配置方式有着一定的了解,这样可以在现有的基础上对其进行优化,从而最大化发挥应用的高效性。基于此,本文主要围绕换流阀控制系统应用要点开展分析,并阐述了换流阀系统运行维护及缺点处理的要点,仅供参考。
关键词:控制系统;特高压直流输电;应用;换流阀

引言:换流阀在实际应用的过程中,要想有效保障特高压直流输电的有效转换,应该加强对交流电向直流电转换工作的重视,同时应该分析由直流向交流转换的要点,这样可以针对各项应用进行分析,从而落实好应用过程中存在的问题,确保可以在现有的基础上进行优化,最大化发挥换流阀控制系统应用的效果。而且在实际开展应用的过程中,还应该加强对阀控系统主要组成的了解,这样有利于适当的对及控制工作进行优化,解决传统工作过程中所面临的问题。
一、直流输电概述
        直流输电与交流输电技术相比,直流输电技术在长远距离输电中能够有效发挥自身的优势,而且直流输电、送电力消耗型的较少,送电容量也在不断的拓展,能够符合各项要求,再加上直流输电架空线需要正负极两极导线,而且各个环节结构设计相对较为简单,并且能够有效控制成本,有着较高的稳定性,可以有效传输大容量电能,使得电力系统更加稳定运行,不需要增加交流系统短路容量。所以,其通过自身的优势得到了广泛运用,并使得投资的效益得到有效提升。
        特高压直流输电系统因其容量相对较大,而且距离长以及耗损低的优点,在我国电力系统当中取得了良好的发展前景,再加上特高压直流输电系统已经广泛的融入到各个领域,并且得到了国际的认可。其中我国电网公司负责建设巴西美丽山二期特高压直流输电工程已投入运营,而且在全球能源互联网稳定发展的推动下,使得特高压直流输电技术,促进我国电力事业的健康发展,从而发挥不可替代的意义,而换流站在直流输电技术当中占据重要的位置,必须要加强对重视,确保可以有效的对换流阀的应用进行调整,使得其能够更加有效的输出能量。而且在受电端,换流阀为逆变器可以将直流电逆变为交流电,为后端电网提供更加充足的电量。除此之外,在特定情况下,其能够通过改变控制方法,使得整流器逆变器之间角色互换,为后期电力供应及输入提供更多帮助,最大化发挥换流阀应用的效果[1]。
二、背景分析
        我国特高压直流输电工程的线路总体长度约1200km左右,工程在建设的过程中,对我国清洁事业的发展及产业结构的调整带来一定的帮助,而且可以促进其未来发展,发挥不可替代的意义。所以,在实际应用的过程中,需要加强对特高压直流输电工程的重视,并合理的采用PCS-8600换流阀,为日后换流阀控制系统的有效运用打下良好基础,从而对类似工程系统的建设有着重要的参考价值。
三、特高压直流输电换流阀控制系统的结构及原理
(一)阀控系统结构
        阀控系统总体结构如下图1所示,而且在实际运用的过程中,需要对其结构有着充足的了解,确保可以掌握出发命令、编码及接收命令等各项工作开展的要点,从而在现有的基础上,注重报警、请求调查等各项措施的落实,为日后的应用,提供更多有力帮助。其中,整体系统结构主要涉及到控制主机,其在运行的过程中主要是对产生CP脉冲进行控制,从而实现换流器触发控制功能。而对于阀控单元的运用,其主要产生FP脉冲,并将每组FP脉冲分配至各个晶闸管单元完成触发的同时,还需要负责两个单房的出发工作。

对于晶闸管控制单元来讲,其可以利用晶闸管两端电压的建立,来对晶闸管的状态进行变换,同时可以实现监视的效果,并利用回报脉冲IP的方法,将其信息发送至阀控单元,从完成各项控制工作,发挥自身的优势。
        而且在阀控系统运行的过程中,其能够接受主机发送的并行控制脉冲,并将法运行状态实时提供给控制主机上,有利于更加准确的下发命令,而且经过编码与调试,可以将其准确的信息发送到晶闸管控制单元当中,一旦其得到命令,则能够完成晶闸管触发工作。除此之外,阀控单元可以接收晶闸管控制单元反馈的监测信息,若换流阀一旦有问题及各项异常,则罚款单元可以及时进行跳闸和报警等各项措施,进而能够更加高效的教故障进行处理,保证各项信息都要有序进行,从而最大化发挥系统控制的效果。

图1阀控系统结构
(二)阀控单元
        阀控单元在实际运行的过程中,其涉及到信息传输与警报控制等各项工作,在实际应用的过程中无论哪一阀控柜的运行,都需要加强对PCS-8600应用的了解,这样可以保证系统的持续高效运行,并合理的采用独立集多种方式,掌握系统是否有故障出现,才能够利用备用系统进行持续运行,有效保证系统运行的可靠性与稳定性。而且针对处理器及电源板的故障来讲,必须要进行及时的更换,这样可以有效的避免受停滞的状态影响,从而保证系统的有序进行。除此之外,PCS-8600阀控单元接口,包含的系统相对较多,为了能够实现信号的转发,则应该有效的对其进行监控,并建立避雷器、计数器、漏水监测器及监控后台等,使得配置更加高效[2]。
(三)晶闸管控制单元
        晶闸管控制单元在实际开展触发与监测工作的过程中,需要实时发现晶闸管两端电压是否正常,而且一旦某一端存在故障信号,则会导致晶闸管无法触发,所以必须要注重进行分析,掌握各项数据的运行情况,从而采取保护与检测的功能,尤其是针对过电压保护,其属于晶闸管重要一环节,需要在现有的基础上避免晶闸管损坏情况的出现,从而能够使得晶闸管能够更加顺利出触发。而对于恢复期保护功能来讲,其无法承受过高的电压,控制单元中需要利用电路反向恢复期间保护,从而能够使得晶闸管得以出发,保证晶闸管不会受多种因素影响而产生损坏。对于后期检测工作来讲,其在运行的过程中需要合理的利用脉冲宽度来有效区分保护性触发及正常触发,这样可以提升晶闸管检测水平,为后续工作的顺利开展打下良好基础。
(四)阀控单元和换流阀控制系统信号接口
        阀控单元与遥控系统在运行的过程中,需要保证信号接收的效率,而且在实际开展的过程中,需要通过多种模式来保证系统的正常运行,一旦受到一定的限制及影响,则必须要启动备用状态,这样可以保证电力系统的正常运行,并通过现场总线,使得报警信息更加全面,并及时发送到运行人员工作站中,最大化发挥各项系统调试的效果[3]。
结束语:总而言之,针对特高压直流输电换流阀控制系统的应用,为了能够有效发挥其效果,应该科学合理的对晶闸管进行控制,并合理的设计阀控单元,这样有助于使得系统更加稳定运行,还应该在现有的基础上进行调试,最大发挥其应用的效果,避免受多种因素影响而导致优优存在问题,限制各项工作的顺利开展。
参考文献
[1]张朝辉,梁家豪,王晨涛. 特高压直流输电换流阀控制系统应用[J]. 电工技术,2019(24):27-28+31.
[2]丁厦,陈飞,高炜,杨韦国. 特高压直流输电换流阀控制系统应用[J]. 山东电力技术,2019,46(02):42-45.
[3]毛文喜,林一,范彩云,常忠廷,刘堃. 高压直流输电换流阀实时测温方法研究[J]. 电工技术,2015(07):9-10+34.
[4]洪权,李辉,宋军英,郭思源,吴晋波,朱维钧,欧阳帆,徐浩. ±800kV湘潭换流站调相机与特高压直流输电无功电压协调控制策略研究[J]. 电力电容器与无功补偿,2020,41(05):35-39.
[5]刘隆晨,汪万平,苏明虹,张鹏,唐世雄. 直流输电换流阀晶闸管级阻抗测试系统设计[J]. 沈阳工业大学学报,2020,42(05):488-492.
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