高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗及其相關(guān)問題研究

包也

摘要：換相失敗是目前高壓直流輸電系統(tǒng)在工作過程當(dāng)中最為常見的故障，該方面問題將會影響整個系統(tǒng)的運行的穩(wěn)定性，而且對電流的質(zhì)量以及用電的安全性也會造成嚴(yán)重的不利影響，因此加強對高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗原因的探析，并提出相應(yīng)的解決措施是當(dāng)前該方面工作的重點。

關(guān)鍵詞：高壓直流輸電系統(tǒng);換相失敗;問題措施

1.前言

在當(dāng)前我國經(jīng)濟迅速發(fā)展的時代背景下，對于高壓直流電流的需求量也在呈現(xiàn)日益上漲的趨勢，雖然國家對于各地區(qū)的直流輸電系統(tǒng)的建立的重視度日益上升，但由于用電需求量的持續(xù)上漲，在某些情形下，仍然會呈現(xiàn)出弱交流系統(tǒng)的特征，該種情形的出現(xiàn)將會導(dǎo)致?lián)Q相失敗，同時也會引起安全問題，為了保障整個輸電系統(tǒng)的安全性，有必要總結(jié)換相失敗的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。

2.換相失敗原因分析

換相失敗是直流系統(tǒng)常見的故障之一，一般單次換相失敗僅會導(dǎo)致短暫的功率中斷，其對系統(tǒng)影響不嚴(yán)重，只有發(fā)生連續(xù)換相失敗可能引起直流閉鎖。換相失敗一般都發(fā)生在逆變站，當(dāng)逆變側(cè)換流器兩個橋臂之間換相結(jié)束后，剛退出導(dǎo)通的閥在承受反向電壓的時間內(nèi)，如果換流閥載流子未能完成復(fù)合并恢復(fù)正向阻斷能力，或在反向電壓持續(xù)期間未能完成換相，此時當(dāng)閥兩側(cè)電壓變?yōu)檎蚝?，預(yù)定退出的閥將發(fā)生誤導(dǎo)通，從而引起換相失敗。換相失敗的特征是：①關(guān)斷角小于換流閥恢復(fù)阻斷能力的時間（大功率晶閘管約0.4ms）;②6脈動逆變器的直流電壓在一定時間下降到零;③直流電流短時增大;④交流側(cè)短時開路，電流減小;⑤基波分量進入直流系統(tǒng)。

高壓直流輸電系統(tǒng)在進行換相時，若存在不合理的測量以及控制的方式，也在一定程度上會導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定性從而產(chǎn)生換相失敗的情形，與傳統(tǒng)的電壓測量方式而言，直流控制的方式存在一定的不合理的情形，若進行不完善的測量系統(tǒng)，單一程度上會激發(fā)各種各樣的諧波不穩(wěn)定導(dǎo)致整個換相工作的失敗。

3.提升換相工作質(zhì)量水平的措施方案

3.1提升網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性，優(yōu)化設(shè)備參數(shù)

要想提高高壓直流輸電系統(tǒng)換相工作的質(zhì)量水準(zhǔn)，提升整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理性是必不可少的，工作對于單條直流線路來說，通過加強其電源的建設(shè)來提升整體的系統(tǒng)，有效短路比是有效避免換相失敗重要的手段，而且在進行提升有效短路比之外，在工作過程當(dāng)中也必須遵循以下的原則，一是要避免多個逆變戰(zhàn)同時發(fā)生或者失敗的情形;另一個原則要遵循新建立的逆變站要在原有的基礎(chǔ)之上，不能改變原有的站點。與此同時，通過各類數(shù)據(jù)及實驗研究可以得出采用大電感平波電抗壓器，能夠有效的降低換相失敗的頻率，但在各項工作過程當(dāng)中也要注意相關(guān)參數(shù)的選擇，確保整個參數(shù)與換相工作更好地契合，減少換流變的短路電流對換相工作的不利影響。

3.2建立健全相關(guān)規(guī)章制度，加大監(jiān)督換相力度

在今后的工作中，企業(yè)就要加強對相關(guān)規(guī)章制度的健全，與此同時，健全問責(zé)機制，加大體系化監(jiān)督換相力度來保證換相工作質(zhì)量進一步提升。換相工作過程當(dāng)中，容易受各種因素的影響，所以要建立更加體系化的工作制度，使得該制度具有更高的靈活性，可以靈活處理工作中所存在的各類問題。與此同時，對于的內(nèi)容也要進行明確，對各環(huán)節(jié)中的具體細節(jié)部分做到明確，目前環(huán)境的發(fā)展變化給企業(yè)帶來一定的挑戰(zhàn)，所以要注重對相關(guān)規(guī)章的健全，一方面，企業(yè)要加強對國家關(guān)于高壓直流輸電系統(tǒng)換相工作出臺政策研究分析，加大力度了解國家在該方面給予的政策支持;另一方面，要具體考慮自身系統(tǒng)換相工作情況，加強二者結(jié)合力度，創(chuàng)造更加符合企業(yè)自身的換相方案規(guī)章制度，與此同時，也要健全問責(zé)制度，對在過程當(dāng)中存在違法違規(guī)行為給予一定的警示，以降低日后研究程當(dāng)中再次出現(xiàn)不良行為的頻率。

3.3換相信息系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)

在進行高壓直流輸電系統(tǒng)換相系統(tǒng)的構(gòu)建過程中，最先做好的工作就是要確定好系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，工作人員只有將整個換相系統(tǒng)的總體方向進行把握，才能夠在此基礎(chǔ)上開展其他的工作，一般來說工作人員在進行系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)確定時，可以從以下三部分來處理。一是實現(xiàn)換相工作的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，目前國家的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)日益發(fā)達，對高壓直流輸電系統(tǒng)換相系統(tǒng)構(gòu)建工作來說也不例外，要通過對各類網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，實現(xiàn)整個換相系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，從而達到資源共享的發(fā)展目的。二是數(shù)據(jù)處理過程的自動化，傳統(tǒng)的換相信息方式大多依靠人工這種形式，不僅整體的工作質(zhì)量難以得到保證，而且效率也會有所影響在當(dāng)成的時代背景下企業(yè)要注重對信息技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)整個處理工作的自動化水平，從而有效的提升整體工作的效率。三是換相過程的規(guī)范化，設(shè)定規(guī)范的換相流程可以保障每一個換相工作都處于可控的范圍內(nèi)，在發(fā)生一些問題時，也可以及時采取相應(yīng)的措施將問題解決。總之，換相自動化規(guī)范化的發(fā)展，能夠在最大的程度上幫助相關(guān)部門及時的了解信息，而且在此基礎(chǔ)上促進相關(guān)工作的順利開展與推進。

3.4加強對工作人員的培訓(xùn)，引進專業(yè)化技術(shù)人才

運維人員作為整個工作的關(guān)鍵主體，其對于高壓直流輸電系統(tǒng)換相的了解及技術(shù)水平對整個工作都有著至關(guān)重要的影響，在當(dāng)前國家大力強調(diào)人才強國的背景下，在進行系統(tǒng)換相工作過程當(dāng)中，也要重視專業(yè)化工作人才的引進，與此同時也要加強對工作人員的培訓(xùn)力度，培養(yǎng)出更加專業(yè)化、高水平的換相處理團隊。比如在今后的工作中，各企業(yè)單位要給該方面工作給予足夠的資金支持力度，給工作人員提供更加多元化的培訓(xùn)機會，使其進一步了解當(dāng)前時代對高壓直流輸電系統(tǒng)換相工作的新要求，以及做好系統(tǒng)換相工作化的措施，更新工作人員的換相理念，才能夠從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的系統(tǒng)換相工作形式，在此基礎(chǔ)上要加強對工作人員的實踐培訓(xùn)力度，帶動工作人員將理論知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，創(chuàng)造出更加符合自身高壓直流輸電系統(tǒng)換相及故障處理方案。其次，可以通過建立獎懲機制的形式，來督促工作人員進一步的學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識以及技術(shù)。最后，也可以加強與科研院校高等院校之間的交流與合作，通過該形式為專業(yè)化工作人才的引進，提供人才保障，隨著時代發(fā)展變化，高壓直流輸電系統(tǒng)零部件日益精細、集成化，對人才方面的要求也越來越嚴(yán)格，通過與高等院校合作的形式可以降低在人才引進方面的資金投入，最大化提升各單位的經(jīng)濟效益，與此同時也可以保障工作人員的高水平。

4.結(jié)束語

總而言之，換相失敗問題若得不到妥善解決，將會給高壓直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展完善產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，文章針對高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗原因進行了簡要分析，并對相關(guān)問題的解決措施也進行了闡述，希望能夠?qū)θ栈钤摲矫鎲栴}的解決，有所幫助。

參考文獻：

[1]李正英，耿遠程，黃衛(wèi)紅.高壓直流輸電技術(shù)應(yīng)用與研究[J].中外企業(yè)家.2018（23）.

[2]王偉，安森.柔性高壓直流輸電綜述[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）.2018（03）.

[3]常浩.我國高壓直流輸電工程國產(chǎn)化回顧及現(xiàn)狀[J].高電壓技術(shù)，

2017.11.

[4]田暉.直流輸電技術(shù)的特點及發(fā)展應(yīng)用[J].山東電力技術(shù).2019.1.