特高壓直流輸電閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

宋建強(qiáng)，黃永瑞，孟學(xué)磊，董朝陽

(許繼集團(tuán)有限公司, 河南省許昌市 461000)

?

特高壓直流輸電閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

宋建強(qiáng)，黃永瑞，孟學(xué)磊，董朝陽

(許繼集團(tuán)有限公司, 河南省許昌市 461000)

針對(duì)近年國(guó)內(nèi)特高壓直流輸電工程中換流閥控制設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行工況，設(shè)計(jì)了一套完整的特高壓直流輸電工程閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)，整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)包括整流側(cè)換流閥、整流側(cè)閥控(valve control equipment，VCE)、逆變側(cè)換流閥、逆變側(cè)VCE、控制與監(jiān)視后臺(tái)系統(tǒng)。該試驗(yàn)系統(tǒng)直接采用工程用晶閘管來搭建微型換流閥，相比實(shí)際工程用換流閥，減少了每個(gè)單閥的晶閘管數(shù)量，其他換流閥設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際工程相同，相較于采用實(shí)時(shí)數(shù)字仿真(real-time digital simulator, RTDS)系統(tǒng)模擬換流閥參數(shù)的方式，更有利于換流閥及輸電線路參數(shù)的精確獲取與處理，對(duì)閥控功能的驗(yàn)證更加有效。最后對(duì)許繼集團(tuán)研制的VCE800閥控系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果表明該閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)可以滿足特高壓直流工程閥控設(shè)備聯(lián)調(diào)需要。

特高壓直流輸電; 閥控(VCE); 控制與監(jiān)視系統(tǒng); 動(dòng)模試驗(yàn)

0 引 言

特高壓直流輸電技術(shù)具有容量大、距離遠(yuǎn)、損耗低、調(diào)節(jié)靈活等特點(diǎn)，可以有效緩解我國(guó)能源基地和負(fù)荷中心分布不一致的矛盾。目前我國(guó)已成為世界上直流輸電電壓等級(jí)最高、輸送容量最大、發(fā)展最快的國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，作為“西電東送”戰(zhàn)略的重要組成部分，特高壓直流輸電技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展。換流閥控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱閥控系統(tǒng))在直流輸電工程中的主要功能是觸發(fā)、監(jiān)視和保護(hù)換流閥，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到換流閥及整個(gè)工程系統(tǒng)能否可靠、安全地運(yùn)行[1-2]。因此在閥控出廠前對(duì)其進(jìn)行完整的系統(tǒng)功能驗(yàn)證，是極其必要的環(huán)節(jié)。

根據(jù)近年直流輸電工程的設(shè)備研制情況，直流控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備、閥控系統(tǒng)設(shè)備、換流閥一般由不同的廠家研制完成。進(jìn)行特高壓直流輸電工程控制系統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)時(shí)，一般由各設(shè)備制造方根據(jù)實(shí)際工程狀況，共同制定試驗(yàn)大綱。傳統(tǒng)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由直流控制保護(hù)系統(tǒng)、閥控制系統(tǒng)(valve control equipment, VCE)和模擬換流閥參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)字仿真(real-time digital simulator，RTDS)系統(tǒng)組成。使用RTDS系統(tǒng)建立的換流閥模型與實(shí)際工程用換流閥存在誤差，不利于換流閥及輸電線路參數(shù)的精確獲取與處理，因此本試驗(yàn)系統(tǒng)直接采用工程用晶閘管來搭建微型換流閥，相比實(shí)際工程用換流閥，減少了每個(gè)單閥的晶閘管數(shù)量，其他換流閥設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際工程相同，相較于采用RTDS模擬換流閥參數(shù)的方式，對(duì)閥控功能的驗(yàn)證更加有效[3-6]。并且對(duì)哈鄭直流工程和溪浙直流工程所用VCE800系列產(chǎn)品的控制邏輯功能進(jìn)行驗(yàn)證。

通過閥控VCE800在動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)上的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)，驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)定電壓和啟?？刂频瓤刂品绞降姆€(wěn)定性，檢驗(yàn)其是否滿足特高壓閥控設(shè)備與其他控制設(shè)備聯(lián)合調(diào)試的需求；同時(shí)驗(yàn)證系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的過壓過流跳閘保護(hù)、晶閘管故障和冗余耗盡保護(hù)跳閘等控制策略的可靠性。

1 閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)控制策略

根據(jù)高壓直流輸電理論，兩端直流輸電系統(tǒng)的等效電路如圖1所示。

圖1 直流輸電系統(tǒng)等效電路

根據(jù)等效電路可知，從整流側(cè)流向逆變側(cè)的直流電流為

(1)

式中：Id為直流電流；Udr0和Udi0分別為整流側(cè)換流閥和逆變側(cè)換流閥的無相控理想空載直流電壓；α為整流側(cè)換流閥觸發(fā)角；γ為逆變側(cè)換流閥關(guān)斷角；drx和dix分別為整流側(cè)和逆變側(cè)等效電抗；R1為線路電阻。

由圖1和公式(1)可知，不管直流電壓還是直流電流都取決于α、γ、Udr0和Udi0這4個(gè)變量，因此上述4個(gè)變量是直流輸電系統(tǒng)的控制量，其中，α和γ具有極快的響應(yīng)速度，通常為1～4 ms；Udr0和Udi0可以通過調(diào)節(jié)換流變壓器的分接頭來加以調(diào)節(jié)，但其響應(yīng)速度與觸發(fā)控制角相比要慢得多，通常換流變壓器每調(diào)節(jié)1檔需要5～10 s。因此，一般的情況下，對(duì)于交流系統(tǒng)中的快速電壓變化，直流輸電系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)觸發(fā)控制角來維持其性能，而對(duì)于交流系統(tǒng)中的緩慢電壓變化，直流輸電系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)換流變壓器分接頭來使觸發(fā)角維持在其額定值附近。

2 閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

特高壓直流輸電系統(tǒng)一般是指±800 kV及以上的直流輸電系統(tǒng)，其控制保護(hù)系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，完全冗余配置。本文結(jié)合哈鄭±800 kV特高壓直流工程，研制了聯(lián)調(diào)試驗(yàn)系統(tǒng)，關(guān)鍵部件包括：整流和逆變雙側(cè)綜合監(jiān)視系統(tǒng)、整流側(cè)控制系統(tǒng)和VCE閥控系統(tǒng)、逆變側(cè)控制系統(tǒng)和VCE閥控系統(tǒng)、整流側(cè)換流閥和逆變側(cè)換流閥[7-9]。

本試驗(yàn)系統(tǒng)原理如圖2所示，可知其為背靠背直流聯(lián)調(diào)模擬系統(tǒng)，此系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)換流閥和閥控設(shè)備生產(chǎn)時(shí)不能在生產(chǎn)廠家內(nèi)對(duì)其進(jìn)行全面試驗(yàn)驗(yàn)證的問題[10-11]。

圖2 試驗(yàn)系統(tǒng)控制原理

本試驗(yàn)系統(tǒng)可以使用以下控制方式對(duì)換流閥進(jìn)行控制：(1)定電流控制；(2)定電壓控制；(3)定熄弧角控制；(4)定觸發(fā)角控制；(5)啟?？刂?。

2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)參數(shù)

研制特高壓直流輸電閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)主要是為了驗(yàn)證換流閥控制系統(tǒng)的各項(xiàng)邏輯功能，因此，在滿足上述目標(biāo)的前提下，動(dòng)模系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下原則，即簡(jiǎn)單易操作、損耗小、安全系數(shù)大等[12-13]。閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)的一次設(shè)備主要包括斷路器、換流變壓器、整流側(cè)換流閥和逆變側(cè)換流閥等。其中，換流閥中的每個(gè)單閥由3只晶閘管組成。經(jīng)過綜合考慮，動(dòng)模系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)如表1所示。

表1 動(dòng)模系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)

Table 1 key parameters of dynamic simulation test

2.2 試驗(yàn)系統(tǒng)控制模塊配合方案

根據(jù)特高壓直流輸電的基本控制策略，并結(jié)合閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，整流側(cè)或逆變側(cè)控制系統(tǒng)主要由3個(gè)基本功能模塊組成：電流控制模塊、電壓控制模塊和熄弧角控制模塊[14]。為了得到理想的外特性曲線，需要3個(gè)控制模塊協(xié)調(diào)配合完成對(duì)兩側(cè)換流閥觸發(fā)脈沖的控制。

圖3和圖4給出了本系統(tǒng)所采用的閥組控制方式，該控制方式采用選擇輸入邏輯來實(shí)現(xiàn)3個(gè)控制模塊的協(xié)調(diào)配合。這種方式下，3個(gè)控制模塊合用1個(gè)PI控制系統(tǒng)。整流運(yùn)行時(shí)，選取ΔI和ΔU中的最小值作為控制系統(tǒng)的輸入。逆變運(yùn)行時(shí)，選擇ΔI，ΔU和Δγ中的最大值作為控制系統(tǒng)的輸入。通過共用同一個(gè)PI控制系統(tǒng)的方式，可確保輸出的觸發(fā)角指令在任何情況下都不會(huì)發(fā)生突變。在不同的運(yùn)行模式(整流/逆變)下，選取不同的輸入值(ΔI/ΔU/Δγ)時(shí)，也會(huì)選擇相應(yīng)的PI控制系統(tǒng)的比例常數(shù)和積分常數(shù)?？刂葡到y(tǒng)的最終輸出為觸發(fā)角指令。

圖3 控制系統(tǒng)配合方式(整流側(cè))

運(yùn)用這種控制模塊配合方式時(shí)，當(dāng)有效控制系統(tǒng)在電流、電壓、熄弧角控制模塊之間發(fā)生變化時(shí)，變化過程是平穩(wěn)的，不會(huì)引起觸發(fā)角指令的突變，也不會(huì)使輸送的功率產(chǎn)生任何其他的波動(dòng)。

圖4 控制系統(tǒng)配合方式(逆變側(cè))

2.3 試驗(yàn)系統(tǒng)控制和監(jiān)視功能

試驗(yàn)系統(tǒng)控制功能由整流側(cè)控制系統(tǒng)、逆變側(cè)控制系統(tǒng)和控制信號(hào)接口機(jī)箱實(shí)現(xiàn)，控制接口機(jī)箱同時(shí)接收雙極換流閥電壓電流反饋信息，實(shí)現(xiàn)過電壓和過電流的跳閘保護(hù)功能；綜合監(jiān)視系統(tǒng)由通信網(wǎng)關(guān)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控后臺(tái)實(shí)現(xiàn)，綜合監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)整流側(cè)和逆變側(cè)控制系統(tǒng)、閥控VCE系統(tǒng)和控制信號(hào)接口機(jī)箱的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視。

2.3.1 整流側(cè)和逆變側(cè)控制系統(tǒng)

整流側(cè)和逆變側(cè)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)聯(lián)調(diào)試驗(yàn)系統(tǒng)控制邏輯的核心部分。該系統(tǒng)采用定觸發(fā)角對(duì)整流側(cè)換流閥進(jìn)行控制，整流側(cè)控制系統(tǒng)根據(jù)輸入換流閥的三相交流電壓的換相角度產(chǎn)生換流閥觸發(fā)控制信號(hào)(fire control signal，F(xiàn)CS)，整流側(cè)VCE在換相模式下，接收到FCS后發(fā)送觸發(fā)脈沖(fire pulse，F(xiàn)P)導(dǎo)通相應(yīng)的單閥；而在逆變側(cè)采用定熄弧角控制方式，逆變側(cè)控制系統(tǒng)根據(jù)熄弧角產(chǎn)生控制信號(hào)FCS。

2.3.2 控制信號(hào)接口機(jī)箱

控制信號(hào)接口機(jī)箱主要用于產(chǎn)生整流側(cè)和逆變側(cè)的6個(gè)控制信號(hào)：主動(dòng)、備動(dòng)、斷路器閉合、解鎖、旁通、低電壓信號(hào)。例如，當(dāng)整流側(cè)或逆變側(cè)控制換流變壓器的斷路器閉合時(shí)，控制信號(hào)接口機(jī)箱監(jiān)視到此信號(hào)，產(chǎn)生斷路器閉合有效信號(hào)發(fā)送至控制系統(tǒng)與VCE。

控制信號(hào)接口機(jī)箱還可以監(jiān)視整流側(cè)和逆變側(cè)晶閘管閥的電流和電壓信號(hào)，當(dāng)過電流和過電壓發(fā)生任意狀況時(shí)，控制信號(hào)接口機(jī)箱將輸出跳閘信號(hào)，此信號(hào)使相應(yīng)整流側(cè)或逆變側(cè)的斷路器跳開。

控制信號(hào)接口機(jī)箱與通信網(wǎng)關(guān)機(jī)箱的連接方式為RS485串行通信。

2.3.3 通信網(wǎng)關(guān)機(jī)箱

通信網(wǎng)關(guān)機(jī)箱實(shí)現(xiàn)了整流側(cè)和逆變側(cè)控制系統(tǒng)、VCE系統(tǒng)、控制信號(hào)接口機(jī)箱等與計(jì)算機(jī)控制后臺(tái)之間的連接。通信連接如圖5所示。

圖5 通信連接示意圖

整流側(cè)和逆變側(cè)控制系統(tǒng)、VCE系統(tǒng)采用RS232通信標(biāo)準(zhǔn)與網(wǎng)關(guān)連接，而控制信號(hào)接口機(jī)箱采用RS485通信標(biāo)準(zhǔn)與網(wǎng)關(guān)連接，所有匯總至網(wǎng)關(guān)的信息，通過局域網(wǎng)(local area network，LAN)通信與計(jì)算機(jī)控制后臺(tái)進(jìn)行交互，從而保證了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性與靈活性。

在計(jì)算機(jī)后臺(tái)不僅可以監(jiān)視整流側(cè)和逆變側(cè)單閥各級(jí)晶閘管的狀態(tài)信息，還可以設(shè)置晶閘管閥的觸發(fā)角度、移相、電流和電壓保護(hù)值等參數(shù)，這些參數(shù)設(shè)定后，相應(yīng)設(shè)備的實(shí)測(cè)值可以返回后臺(tái)顯示，從而實(shí)現(xiàn)了控制保護(hù)和閉環(huán)監(jiān)視功能。

在常規(guī)的直流輸電工程控制保護(hù)裝置與VCE的閉環(huán)試驗(yàn)中，控制后臺(tái)一般只是通過與控制保護(hù)裝置的連接來間接監(jiān)視閥控信息，而本文提出的綜合監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)后臺(tái)與VCE的直接通信，更加保證驗(yàn)證閥控功能的可靠性與實(shí)時(shí)性。

3 閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)驗(yàn)證

本文設(shè)計(jì)的閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)主要為了驗(yàn)證許繼集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“許繼”)自主研發(fā)的VCE產(chǎn)品功能，因此在動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)中對(duì)許繼研發(fā)的VCE800閥控設(shè)備進(jìn)行了控制功能驗(yàn)證。

3.1 檢驗(yàn)VCE800控制監(jiān)視功能試驗(yàn)

檢驗(yàn)VCE800功能試驗(yàn)內(nèi)容主要包括：控制系統(tǒng)FCS相位試驗(yàn)、整流側(cè)VCE800觸發(fā)晶閘管試驗(yàn)、逆變側(cè)VCE800觸發(fā)晶閘管試驗(yàn)、逆變側(cè)VCE800保護(hù)觸發(fā)功能試驗(yàn)、整流和逆變側(cè)低電壓時(shí)VCE800晶閘管監(jiān)視暫停功能試驗(yàn)、VCE800投旁通對(duì)功能試驗(yàn)、整流側(cè)跳閘試驗(yàn)、逆變側(cè)跳閘試驗(yàn)等。

其中控制系統(tǒng)FCS相位比較試驗(yàn)波形如圖6所示。

圖6 FCS1與FCS2相位比較

控制系統(tǒng)FCS測(cè)量點(diǎn)輸出電壓為24 V、有效脈寬為120°(工頻)的電平，高電平代表FCS有效，可以看出FCS2與FCS1相位延遲60°，滿足閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。

其他試驗(yàn)如整流側(cè)和逆變側(cè)VCE800觸發(fā)晶閘管試驗(yàn)、晶閘管監(jiān)視暫停功能試驗(yàn)、保護(hù)觸發(fā)功能試驗(yàn)和投旁通對(duì)功能試驗(yàn)等，測(cè)試了閥控VCE800在以上工況條件下，觸發(fā)晶閘管脈沖FP信號(hào)滿足不同工況的設(shè)計(jì)需求。

整流側(cè)和逆變側(cè)在故障情況下的跳閘試驗(yàn)，主要目標(biāo)是檢驗(yàn)整流側(cè)或逆變側(cè)換流閥發(fā)生故障時(shí)控制保護(hù)系統(tǒng)和VCE800構(gòu)成的整套系統(tǒng)的動(dòng)作是否正確，包括移相、投旁通對(duì)、閉鎖過程的正確性。其方式是通過在VCE800機(jī)箱中的接收插件上，拔掉超過冗余數(shù)量的晶閘管回檢光纖，使控制保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生跳閘信號(hào)。試驗(yàn)結(jié)果表明，直流保護(hù)出口后，移相、投旁通對(duì)過程均正確，VCE800與控制系統(tǒng)的配合良好，后臺(tái)能正確顯示故障晶閘管的位置。

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了完整的直流系統(tǒng)試運(yùn)行驗(yàn)證。

3.2 正常啟停試驗(yàn)

試驗(yàn)啟動(dòng)步驟主要包括：換流變壓器網(wǎng)側(cè)斷路器閉合、VCE800控制換流閥解鎖、直流功率按給定速度上升到整定值，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

試驗(yàn)停運(yùn)步驟主要包括：直流功率按給定速度下降到最小值、VCE800控制換流閥閉鎖、換流變壓器網(wǎng)側(cè)斷路器斷開。

試驗(yàn)系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中，電壓運(yùn)行至800 V時(shí)的波形如圖7所示。

圖7 直流線路電壓800 V時(shí)波形圖

試驗(yàn)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的直流電壓波形如圖8所示。

圖8 直流線路電壓1 200 V時(shí)波形圖

根據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)的參數(shù)，利用PSCAD仿真軟件，搭建了直流輸電系統(tǒng)模型。通過仿真試驗(yàn)得到的直流電壓為1 200 V時(shí)仿真波形如圖9所示。

圖9 直流線路電壓仿真波形圖

圖7～9中均為一個(gè)50 Hz工頻周期內(nèi)的波形。在圖8中，電壓實(shí)測(cè)值為1 200 V，與仿真結(jié)果圖9基本吻合。

在試驗(yàn)操作過程中直流線路電壓和電流的實(shí)測(cè)值沒有波動(dòng)，變壓器等設(shè)備不存在異常現(xiàn)象。

該試驗(yàn)驗(yàn)證了本文閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能，通過將新型VCE800作為閥控裝置，有效地實(shí)現(xiàn)了整流側(cè)換流閥和逆變側(cè)換流閥的正常工作[15]，也驗(yàn)證了VCE800功能的完整性和穩(wěn)定性。

3.3 檢驗(yàn)VCE800系統(tǒng)切換功能試驗(yàn)

按試驗(yàn)3.2中系統(tǒng)正常工作時(shí)的起動(dòng)步驟起動(dòng)閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)，當(dāng)直流線路電壓保持穩(wěn)定，電流升高到一定值時(shí)，進(jìn)行逆變側(cè)閥控VCE800的A/B冗余系統(tǒng)切換操作，查看直流線路電壓波形是否有波動(dòng)，電壓電流數(shù)值是否產(chǎn)生變化，從而驗(yàn)證VCE800可以實(shí)現(xiàn)冗余系統(tǒng)的無縫切換。

直流電壓值為1 200 V、電流值為5 A時(shí)，逆變側(cè)閥控VCE800從A系統(tǒng)為主B系統(tǒng)為備切換至A系統(tǒng)為備B系統(tǒng)為主，記錄的直流電壓波形如圖10所示。

圖10 VCE800系統(tǒng)切換電壓波形圖

圖中從上至下的信號(hào)依次為：直流電壓波形、A系統(tǒng)主動(dòng)信號(hào)和B系統(tǒng)主動(dòng)信號(hào)，高電平代表相應(yīng)系統(tǒng)主動(dòng)信號(hào)有效，低電平代表其信號(hào)無效。圖中顯示了VCE800從A系統(tǒng)為主切換至B系統(tǒng)為主，直流電壓波形保持穩(wěn)定。試驗(yàn)時(shí)變壓器等設(shè)備不存在異?，F(xiàn)象。

4 結(jié) 語

實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的特高壓閥控動(dòng)模試驗(yàn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)閥控VCE設(shè)備的關(guān)鍵功能驗(yàn)證，具有功能齊備的監(jiān)控后臺(tái)，改善了傳統(tǒng)控制設(shè)備聯(lián)調(diào)方案的可靠性。其不僅實(shí)現(xiàn)了可靠控制閥控VCE觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的過程，還提出了系統(tǒng)級(jí)過流過壓保護(hù)、晶閘管故障監(jiān)視報(bào)警和故障數(shù)量越限跳閘等保護(hù)策略，此外還進(jìn)一步提出了針對(duì)閥控VCE的監(jiān)視后臺(tái)，所以本文的試驗(yàn)系統(tǒng)完全滿足新型特高壓閥控設(shè)備出廠前聯(lián)調(diào)需求，極大提高了相關(guān)閥控VCE產(chǎn)品在工程運(yùn)行中的可靠性。

[1]舒印彪.中國(guó)直流輸電的現(xiàn)狀及展望[J].高電壓技術(shù)，2004，30(11):1-2. Shu Yinbiao.Present status and prospect of HVDC transmission in China[J].High Voltage Engineering，2004，30(11)：1-2.

[2]張文亮，于永清，李光范，等.特高壓直流技術(shù)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(22)：1-7. Zhang Wenliang，Yu Yongqing，Li Guangfan，et al.Research on UHVDC technology [J].Proceedings of the CSEE，2007，27(22)：1-7.

[3]賀之淵.大功率電力電子組件等效試驗(yàn)方法的研究[D].北京：中國(guó)電力科學(xué)研究院，2006.

[4]賀之淵，湯廣福，鄧占鋒，等.新型高壓晶閘管閥過電流試驗(yàn)回路的建立[J].電網(wǎng)技術(shù)，2005，29(19)：22-26. He Zhiyuan，Tang Guangfu，Deng Zhanfeng，et al. A novel overcurrent test equipment for high voltage thyristor valves [J].Power System Technology，2005，29(19)：22-26.

[5]查鯤鵬，湯廣福，溫家良，等.靈活用于SVC 閥和HVDC 閥運(yùn)行試驗(yàn)的新型聯(lián)合試驗(yàn)電路[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29(17)：72-75. Zha Kunpeng，Tang Guangfu，Wen Jialiang，et al.New synthetic test equipment for the operational test of SVC and HVDC valves[J].Automation of Electric Power Systems，2005，29(17)：72-75.

[6]李延龍，楊亞璞，李楠.高壓直流輸電控制保護(hù)的冗余可靠性研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37(16)：59-62. Li Yanlong，Yang Yapu，Li Nan.Reliability research for HVDC transmission control and protection system redundancy[J].Power System Protection and Control，2009，37(16)：59-62.

[7]賀智，李海英，曹冬明，等.PCS-9550 直流控制保護(hù)系統(tǒng)在天廣直流改造中的應(yīng)用[J].江蘇電機(jī)工程，2010，29(3)：28-32. He Zhi，Li Haiying，Cao Dongming，et al.Application of PCS-9550 control and protection system in tianguang HVDC transmission system renovation project[J].Jiangsu Electrical Engineering，2010，29(3)：28-32.

[8]石巖，韓偉，張民，等.特高壓直流輸電工程控制保護(hù)系統(tǒng)的初步方案[J].電網(wǎng)技術(shù)，2007，31(2)：11-15. Shi Yan，Han Wei，Zhang Min，et al.A preliminary scheme for control and protection system of UHVDC project[J].Power System Technology，2007，31(2)：11-15.

[9]張望，黃利軍，郝俊芳，等.高壓直流輸電控制保護(hù)的冗余設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37(13)：88-93. Zhang Wang，Huang Lijun，Hao Junfang，et al.Redundant design of control and protection system for HVDC transmission[J].Power System Protection and Control，2009，37(13)：88-93.

[10]Sheng B L，Jansson E，Blomberg A，et al.A new synthetic test circuitfor the operational tests of HVDC thyristor modules[C]//Proceedings of IEEE 16th Asia-Pacific Economic Cooperation Conference.Shanghai，China：IEEE，2001：1242-1246.

[11]查鯤鵬，湯廣福，溫家良，等.靈活用于SVC 閥和HVDC 閥運(yùn)行試驗(yàn)的新型聯(lián)合試驗(yàn)裝置[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005，29(17)：72-75. Zha Kunpeng，Tang Guangfu，Wen Jialiang，et al.New synthetic test equipment for the operational test of SVC and HVDC valves[J].Automation of Electric Power Systems，2005，29(17)：72-75.

[12]楊光亮，邰能靈，鄭曉冬，等.高壓直流輸電控制保護(hù)多重化分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34(15):85-90. Yang Guangliang，Tai Nengling，Zheng Xiaodong，et al.Modular redundancy analysis of HVDC control and protection[J].Automation of Electric Power Systems，2010，34(15)：85-90.

[13]劉寶宏，殷威揚(yáng)，楊志棟，等.±800 kV 特高壓直流輸電系統(tǒng)主回路參數(shù)研究[J].高電壓技術(shù)，2007，33(1)：17-22. Liu Baohong，Yin Weiyang，Yang Zhidong，et al.Study on main circuit parameters for ±800 kV UHVDC transmission project[J].High Voltage Engineering，2007，33(1)：17-22.

[14]陶瑜，馬為民，馬玉龍，等.特高壓直流輸電系統(tǒng)的控制特性[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006，30(22)：1-4,53. Tao Yu，Ma Weimin，Ma Yulong，et al.Control characteristics of UHVDC power transmission system[J].Power System Technology，2006，30(22)：1-4,53.

[15]劉振亞，舒印彪，張文亮，等.直流輸電系統(tǒng)電壓等級(jí)序列研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008，28(10)：1-8. Liu Zhengya，Shu Yinbiao，Zhang Wenliang，et al.Study on voltage class series for HVDC transmission system[J].Proceedings of the CSEE，2008，28(10)：1-8.

(編輯:張小飛)

System Design of Dynamic Simulation Test for Valve Control Equipment in UHVDC Transmission Project

SONG Jianqiang, HUANG Yongrui, MENG Xuelei, DONG Chaoyang

(Xu Ji Group Co., Ltd., Xuchang 461000, Henan Province, China)

According to the actual operating condition of the converter valve and valve control system in UHVDC transmission project in recent years, this paper designed a complete simulation test system for valve control equipment (VCE) in UHVDC transmission project, including converter valve and VCE of rectifier and inverter, and control and monitoring systems. The engineering-used thyristor was used to build miniature converter valve in this test system, so as to reduce the thyristor number of each valve compared with the converter valve used in practical engineering, while the design parameters of other converter valves was the same as that of practical engineering. Compared with the mode that used real-time digital simulator (RTDS) to simulate the parameters of converter valves, this system is more beneficial to the accurate acquisition and processing of the parameters of converter valve and transmission lines, and more effective for the verification of valve control function. Finally, the VCE800 valve control equipment made by XJ Group Corporation was tested. The result shows that the dynamic simulation test system of the VCE can meet the joint debugging test needs of VCE in UHVDC project.

UHVDC transmission; valve control equipment; control and monitoring systems; dynamic simulation test

國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(SGKJKJ[2010]815)。

TM 83

A

1000-7229(2015)04-0064-06

10.3969/j.issn.1000-7229.2015.04.011

2014-11-25

2015-03-10

宋建強(qiáng)(1984)，男，碩士，電氣工程師，主要從事?lián)Q流閥控制系統(tǒng)研發(fā)方面的工作；

黃永瑞(1982)，男，碩士，電氣工程師，主要從事?lián)Q流閥電氣設(shè)計(jì)方面的工作；

孟學(xué)磊(1986)，男，本科，電氣工程師，主要從事?lián)Q流閥控制系統(tǒng)研發(fā)方面的工作；

董朝陽(1973)，男，本科，電氣高級(jí)工程師，主要從事?lián)Q流閥控制系統(tǒng)研發(fā)方面的工作。