高壓直流輸電工程的系統調試方法

2023-05-14 02:34:46

專利名稱：：高壓直流輸電工程的系統調試方法高腿流輸fe!S的系統m^法獄領域本發明涉及一種高壓直流輸電If呈的系統調i:^"法，屬於高ra流輸電
技術領域：
。背景獄高壓直流輸電工程是以直流電的方式實現電能傳輸的工程，隨著高壓直流輸電技術在電力系統中應用的逐步推廣，直流輸電與交流輸電相互配合構成現代電力系統，而且，直流輸電工程正朝著大容量、遠距離、特高壓方向發展。直流輸電工程調試是工程投入運行前的最後一道技術把關。所以高壓直流輸電系統的調試是一個非常複雜的系統工程，涉及直流工程一次和二次設備繁多，還涉及到交流系統的運行方式，需要進行細緻的考核和檢驗，系統調試緊密結合直流輸電工程的新特點，進行科學計算和仿真試驗，周密制定調試方案和試驗計劃，安全高效優質地完成調試項目，為工程驗收提供技術依據，保證工程及時投入運行，通過三峽外送直流輸電工程的系統調試以及多年的實踐，形成了一整套直流輸電工程系統調試的方法。目前國內外尚未見到類似的有關高壓直流輸電系統調試方法的公開報導。
發明內容本發明提供了一種高壓直流輸電工程的系統調試和投入運行設計了一整套方法，包括以下步驟(1)編寫系統調試大綱；(2)進行系統計算分析和仿真模擬試驗；(3)制定系統調試方案和系統調試試驗計劃；(4)在現場監督換流站調試工作；(5)對換流站調試工作進行技術監督；(6)按照編寫的系統調試方案，實施並完成系統調試試驗；(7)系統調試總結下面對這七個步驟進行進一步說明-一、編寫系統調試大綱根據上述高壓直流輸電工程的系統調試方法，結合具體高壓直流輸電工程直流主迴路、二次控制保護設備以及交流設備設計結構和性能，確定直流輸電工程的系統調試內容和方法的框架；根據系統調試的框架內容，編寫系統調試大綱，確定系統調試時的組織機構；確定工程系統調試所需要收集的直流輸電工程直流一次、二次設備性能資料、技術參數，系統調試時電網系統的數據資料、運行方式、網絡參數、發電機及控制系統模型和參數、系統繼電保護和安全穩定裝置配置及投運情況，進行系統調試前研究工作做好準備。二、系統計算分析和仿真模擬試驗1系統計算分析根據工程系統調試用運行方式，進行系統分析計算和電磁暫態過電壓計算分析，制定直流工程系統調試安全穩定措施；進行系統調試運行方式下的直流輸電系統動態特性和控制保護特性的計算分析，對直流系統控制保護特性和參數進行校核；對系統調試方式下的直流系統電磁暫態性能進行分析計算，提出系統調試方式下的直流系統過電壓水平。提交系統分析計算報告、直流輸電系統動態特性和控制保護特性的計算分析報告和直流系統電磁暫態性能分析報告。2模擬仿真試驗研究利用仿真試驗裝置進行模擬仿真試驗，對直流工程控制保護性能進行仿真試驗研究，對直流工程控制保護參數進行校核，根據仿真試驗研究結果，對直流工程控制保護性能和參數設定提出建議，對直流工程調試現場無法進行的試驗進行仿真試驗研究。提交直流輸電系統模擬仿真試驗報告。三、系統調試方案的制定和系統調試計劃根據直流工程現場換流站一次和二次設備性能的具體情況，與計算分析和模擬試驗相結合，並充分了解和掌握現場的具體條件，制定編寫工程系統調試方案。系統調試方案分為系統低功率試驗項目和大功率試驗項目，低功率試驗項目主要考核直流系統的控制保護以及其他一些輔助性能，大功率試驗項目主要考核直流系統一次和二次設備性能。借鑑以往直流工程系統調試的經驗，考慮到直流輸電工程的實際情況，在考慮到直流輸電工程各個環節均能得到有效驗證的前提下，對系統調試項目進行了科學優化組合，制定系統調試計劃，從而保證了工程按期投運。工程系統調試結果證明，優化組合後的試驗項目完全滿足系統調試所要達到的目的。四、在現場監督站調試工作對現場站系統調試工作進行技術監督，對試驗結果進行審核和技術把關，對每一項試驗結果進行評價，從技術上保證站調試工作的順利進行，為系統調試的順利進行創造良好的技術條件。五、在現場組織實施系統調試試驗組織直流工程現場系統調試試驗；現場調試試驗項目的跟蹤計算分析；對調試試驗結果進行分析解決試驗中出現的各種技術問題，對直流輸電工程設備技術性能給出評價。六、直流輸電工程的試運行在直流工程系統調試完成以後，協助業主編寫直流系統試運行方案，為業主提供直流系統試運行技術服務，協助工程業主對試運行階段出現的問題進行分析，解決試運行期間出現的問題。七、系統調試總結對現場調試資料進行整理、歸檔；對系統調試結果進行分析、歸納；編寫系統調試技術報告，對調試結果和結論進行分析研究，給出系統調試結論，為直流輸電工程驗收提供技術資料。本發明的有益效果在於本發明第一次提出了將上述具體的系統調試大綱，系統計算分析，仿真試驗，制定系統調試方案和試驗計劃，組織現場系統調試試驗等步驟結合在一起，組成新的高壓直流輸電工程的系統調試方法。該方法系統地解決了直流輸電工程系統調試過程中各種技術問題，依據這一方法所提供的技術路線，較好地解決了直流工程系統調試過程中各個參加工程建設單位之間、與工程業主之間的協調配合，從技術上和組織上保證了直流工程系統調試的順利完成。本發明通過三峽外送直流輸電工程(三峽至常州、三峽至廣東和三峽至上海以及靈寶背靠背直流工程)的系統調試，已經形成了一整套直流輸電工程系統調試的方法和技術路線，為後續建設的直流輸電工程系統調試提供經驗借鑑和技術路線。參看以下附圖，在下文的非限制性的示範性實施例中，本發明的其他特徵和優勢將是顯而易見的，附圖是圖1是直流工程系統調試方法流程圖。以下以三鵬卜髒il^MJ:海直流輸ffeXf呈為例，對直流輸fcCf縣統調i^^S衍兌明。三峽一上海土500kV直流輸電工程是我國繼葛洲壩-上海、三峽一常州、三峽一廣東直流輸電工程之後的又一項超高壓、大容量直流輸電工程項目。該工程項目與三峽一常州和葛洲壩-上海直流輸電工程一起，將構成三峽電站東送華東地區的強大輸電通道。三峽一上海直流輸電工程單極額定輸送功率為1500MW，雙極額定輸送功率3000MW;直流額定直流電壓士500kV;額定直流電流3000A。該工程西起三峽電站附近的湖北宜昌宜都換流站，途經湖北、安徽、江蘇，上海四省市，東至上海市區的華新換流站，直流輸電線路全長1048.645km。在制定三峽一上海直流輸電工程調試大綱時要吸收三峽一常州、三峽一廣東等直流輸電工程調試的經驗，並緊密結合三峽一上海直流輸電工程的特點，以保證工程調試工作的圓滿完成。具體步驟如下1,編寫三HB^h海直繊fcC^統m^根據直流輸電工程直流主迴路、二次控制保護設備以及交流設備設計結構和性能，確定直流輸電工程的系統調試內容和方法的框架；根據系統調試的框架內容，借鑑以往直流輸電工程系統調試的經驗，編寫系統調試大綱，確定系統調試裡程碑計劃，進行系統調試前的準備工作，收集接入系統的數據和工程設計技術規範和研究報告。2.系統調鄉S^準備2.1系統安全穩定分析計算(1)計算條件和原則1)計算程序。採用Windows9x/NT/2000/XP平臺中國版BPA潮流、暫態穩定計算程序。2)故障形式。a.單一故障。對於三相永久性短路故障，故障切除吋間為故障側0.09秒、對側0.1秒切除故障。b.嚴重故障。三永跳雙回線故障O.Os線路發生三相永久性接地故障，0.09s跳開故障側開關，O.ls跳開對側開關及並列第二回線路兩側三相開關；直流雙極閉鎖故障0.0s發生直流雙極閉鎖故障，0.ls切除濾波器。3)穩定判據。電力系統穩定判據考慮功角穩定、電壓穩定、頻率穩定三個方面。穩定的判據如下a.功角穩定系統故障後在同一交流系統中的任意兩臺主力機組相互之間不會失去同步。b.電壓穩定故障清除後，主要樞紐變電站的母線電壓能夠恢復到運行允許範圍，母線電壓低於0.75p.u.的持續時間不會超過1.0s。C.頻率穩定不發生系統頻率崩潰，且能夠恢復到正常範圍及不影響大機組的安全運行。(2)計算結果(1)分析了三峽至上海直流工程外送3000MW對華中電網潮流分布和運行調壓的影響，計算表明湖北南送湖南和江西功率較大時鬥笠一江陵雙回線潮流過重，宜都母線電壓偏低。(2)三滬三峽至上海直流工程外送3300MW條件下，由於宜都換流站無功容量嚴重不足，在大方式下其電壓偏低，通過調整系統的無功功率、三峽機組多發無功，宜都站電壓可達到500kV以上。(3)三峽至上海直流工程外送3000MW及3300MW功率時，江宜一回跳閘後會導致宜都500kV換流站電壓過低，線路超熱穩運行。需新增三滬直流降功率的臨時措施，快速降低三滬直流功率到2700MW，宜都電壓為500kV。2.2電磁暫態過電壓計算(1)計算內容交流母線單相接地引起的過電壓；換流閥丟失脈衝引起的過電壓；直流線路故障引起的過電壓；換流站直流側停運引起的過電壓；逆變站甩負荷引起的過電壓；單極大地金屬回線轉換引起的過電壓。(2)三峽至上海直流工程參數1)線路參數計算。線路的初步杆塔和導線參數見表4-60。研究中採用的直流線路參數是大地電阻率為100Q'm條件下的計算結果，直流線路長度取為1067km。表4-60直流輸電系統杆塔與導、地線參數tableseeoriginaldocumentpage132)直流系統參數。直流功率額定值3000MW，最小功率值2X150MW(10%額定值)；直流電壓額定值500kV，最大值511kV，最小值489kV;直流電流額定值3045A，最小電流值255A;直流線路電阻20。C時的直流電阻0.00892ohm/km;線型6*ACSR-630/45;平波電抗器290mH，接在高壓極母線；接地極線路線型20。C時的直流電阻0.01992ohm/km;2*ACSR-720/45;接地極電阻0.8/0.5ohm(整流側/逆變側);整流側觸發角15°;逆變側熄弧角18°。3)直流主接線方式和換流變壓器參數。整流和逆變站均採用雙極、單極1個12脈動接線，圖4-42是其一極主接線和避雷器布置示意圖。可以構成的接線方式有雙極大地回線，單極金屬回線，單極大地回線。交流系統參數如下額定運行電壓(整流側/逆變側)525kV/525kV;穩態最大運行電壓(整流側/逆變側)550kV/525kV;穩態最小運行電壓(整流側/逆變側)500kV/490kV;極端運行電壓(整流側/逆變側)475550kV/475550kV;最大短路容量(整流側/逆變側)63kA/63kA;最小短路容量(整流側/逆變側)10.8kA/25kA;交流頻率(整流側/逆變側)50Hz/50Hz。整流站和逆變均採用雙繞組換流變壓器。其參數初選如下單相雙繞組(整流側/逆變側)892.5MVA/851.1MVA;變壓器二次側電壓210.4kV/200.6kV;變壓器漏抗:0.16p.u./0.168p.u.;分接頭檔位(_5/+25)/(-6/+26);每級分接頭變化宜都站1.25%，華新站1.193%。4)交流濾波器和直流濾波器。交流濾波器和直流濾波器的接線分別如圖4-43和4-44所示。依據資料提供的無功配置和分組分析結果，兩端換流站的無功補償設備暫按整流站單組容量166.2Mvar，共1組，逆變站無功補償容量按單組容量210Mvar，共4小組考慮。交流濾波器和直流濾波器的初歩參數選擇分別見表4-61、表4-62和表4-63。表4-61整流側交流濾波器參數濾波器類型11/13雙調諧帶高通24/36雙調諧帶高通3次諧波微器並聯電容器無功補償容量(Mvax)145.4145.4166.2166.2Cl(uf)1.6171.6171.81.848Ll(mH)43.827.25685.4C2(uf)57.89.70114.8L2(mH)1.2261.209—R(ohm)20005001800表4-62逆變側交流濾波器參數tableseeoriginaldocumentpage15表4-63直流濾波器參數tableseeoriginaldocumentpage155)避雷器參數。交直流側氧化鋅避雷器(以下簡稱避雷器)的布置見圖4-42，按相應的運行電壓，各種避雷器的參數見表4-64。表4-64避雷器參數tableseeoriginaldocumentpage15注MCOV——最高連續運行電壓；A，~~交流母線避雷器，用於保護交流母線上的設備；V——閥避雷器，用於保護閥組；B——橋避雷器，用於保護上12脈動閥組；CB——換流器直流母線避雷器，用於吸收在故障或操作時所產生的能量；DL——直流母線/線路避雷器，用於線路或逆變側故障時的保護；El/E2——整流側/逆變側中性母線避雷器，用於吸收在金屬回線等運行方式下故障時所產生的能量；M~~直流母線中點避雷器，用於保護直流下12脈動閥組；Facl.1——交流濾波器11/13Ll電抗器避雷器；Facl.2——交流濾波器11/13L2電抗器避雷器；Fac2.1——交流濾波器24/36Ll電抗器避雷器；Fac2.2——交流濾波器24/36L2電抗器避雷器Fac3.1——交流濾波器3C2L2兩端避雷器；Fac4.1——交流濾波器12/24Ll電抗器避雷器；Fac4.2——交流濾波器12/24L2電抗器避雷器；Fdcl.1——直流濾波器12/24Ll電抗器避雷器；Fdcl.2——直流濾波器12/24L2電抗器避雷器；Fdcl.3——直流濾波器12/24電容器下端對中性母線；Fdc2.1——直流濾波器12/36Ll電抗器避雷器；Fdc2.2——直流濾波器12/36L2電抗器避雷器；Fdc2.3——直流濾波器12/36電容器下端對中性母線。(3)計算結果1)當換流站兩側交流系統發生單相接地情況下，設備的過電壓水平和避雷器能耗均在可接受範圍內。2)換流閥連續丟失100ms觸發脈衝情況下，所有設備的過電壓水平均在允許範圍內，所有避雷器能耗均在可接受範圍內。3)直流線路上發生單相對地短路情況下，所有避雷器能耗均在可接受範圍內，所有設備的過電壓水平在允許範圍內。直流雙極運行方式直流線路發生單相對地故障較單極金屬回線方式嚴重。4)直流緊急停運時，所有避雷器能耗均在可接受範圍內，所有設備的過電壓水平在允許範圍內。但是，直流緊急停運後，原先投入的交流濾波器和電容器組應及時切除，否則三峽側交流母線的工頻電壓大幅度提高。5)三峽一上海直流輸電系統中發生逆變站甩全部交流負荷時，所有設備的過電壓和避雷器能耗均在允許範圍內。但應注意的是，逆變站甩負荷(尤其在直流大負荷方式下)時，逆變站直流極線、交流母線、交流濾波器、換流變、相聯的交流線路及其保護避雷器等均要承受較高的過電壓，對設備的安全運行不利，因此在系統接線方式安排上應儘量減少逆變站甩全部交流負荷故障的出現機率。6)單極大地金屬回線轉換過程中產生的過電壓幅值以及避雷器的能耗均在允許的範圍內。2.3直流系統動態和控制保護特性計算分析(1)研究工具直流的動態性能及交直流間的相互影響專題研究就是利用電磁暫態軟體PSCAD/EMTDC程序，建立在該程序上的較為詳細的直流控制模型，對在調試中的交流系統環境下的直流的動態性能及交直流間的相互影響進行研究。(2)三峽一上海直流調試交流系統等值簡化研究1)系統等值簡化方案。以系統調試水平年三峽交直流輸電系統的冬大方式為基礎2)EMTDC研究模型的建立。根據等值後的電網，在PSCAD/EMTDC程序上建立單極直流調試系統模型。(3)研究內容1)階躍響應試驗。高壓直流輸電控制和保護系統的設計應能將直流功率、直流電壓、直流電流及換流器觸發角等被控量保持在直流穩態值範圍之內，還應能將暫態過電流及暫態過電壓都限制在設備容許的範圍之內，並保證在交流系統或直流系統故障後，能在規定的響應時間內平穩地恢復送電。2)交流系統故障試驗。交流系統故障對直流系統的影響主要是通過對兩端換流站的交流母線電壓的影響反映出來的。一般交流系統正常運行及小擾動引起母線電壓波動很小時，對換相電壓影響也很小，基本不影響直流輸送的功率。當交流系統發生故障及大擾動時將不同程度地影響到換相電壓，造成直流輸送功率大幅度變化，甚至發生逆變站換相失敗使直流輸送功率在一定時間內降低甚至到零。3)直流線路故障試驗。直流線路發生短路接地故障時，直流線路保護通過直流線路保護(行波、突變量和低電壓)和直流線路縱差保護檢測故障。在直流線路故障發生後，直流線路保護動作正確，系統再啟動成功。4)直流單極停運。在單極大地/金屬回線方式下，直流正送/反送額定功率的情況下，單極緊急停運，由於兩站的無功補償設備不能馬上切除，在換流母線上會出現短時電壓升高，中性母線電壓也有升高。5)在雙極運行方式下的研究涉及雙極同時啟動和停運一極直流線路故障，對另一極的影響；一極緊急停運，對另一極的影響等方面的研究均滿足直流工程技術規範的要求。2.4直流工程系統調試模擬仿真試驗研究(1)模擬仿真試驗研究採用的工具模擬仿真試驗研究採用的試驗工具與三峽一上海直流輸電工程控制保護系統採用ABB公司的mach2系統相同。(2)試驗內容起停試驗；穩態試驗；換流器故障試驗；直流線路故障試驗；交流母線故障試驗。(3)試驗結果1).解鎖/閉鎖a.正常解鎖起動，必須解決好快速通過直流電流間斷區與起動衝擊的矛盾，才能保證起動過程功率上昇平穩。b.在通信故障情況下，非故障站應能根據直流電壓或電流的變化設置保護將自己閉鎖；避免因沒有對站閉鎖信息而不能閉鎖。雙極運行先後起停，除了通信故障情況外，先起動的極和後閉鎖的極能補償另一極變化的功率。c.逆變站手動緊急停運，在通信正常時，逆變站投旁通對閉鎖，整流站正常閉鎖，直流電流衝擊滿足技術規範要求；2)穩態試驗a.三峽至上海直流工程系統調試期間，因三峽右岸機組至宜都換流站的線路還未接通，因此，雙極大負荷最大輸送功率暫限制為3000MW。b.兩端換流站的分接頭控制，可以保證直流系統不同的穩定運行工況，整流器的觸發角，直流電壓或逆變器的關斷角在設置的範圍內。3)換流器故障通過試驗發現，對於相同運行工況，閥短路故障在交流系統大方式下產生的短路電流比在交流系統小方式下產生的短路電流大。但不論交流系統大方式還是交流系統小方式，閥短路保護在發生閥短路故障時均能夠正確動作。4)換相失敗故障試驗在換相失敗故障開始階段，直流短路、交流開路，直流電流突增，滿足直流大於交流的換相失敗保護判據，如果換相失敗故障一直持續發生，經過一定的時間之後，控制系統將直流電流調節至0，並維持一段時間，由於換相失敗故障在一個交流周期內，只有當上下同一串上的閥同時導通，才會出現直流大於交流的現象，因此，在電流較低的此段時間內，如果故障持續存在，而保護判據則是間歇滿足，所以，程序中在保護判據後加有30ms的延時，確保能夠捕捉到連續的換相失敗故障。5)逆變側交流系統單相接地故障定電流控制模式下，直流在最小電流300A和額定電流3000A情況下，不論考慮0.7s還是ls單相重合閘時間，系統最終均能夠恢復至穩定運行。6)雙極中性母線故障對於單極運行方式和雙極運行方式均進行了試驗，雙極運行時當Idiff〉75A，延時1S發出報警信號，延時1.2s發出閉合NBGS命令，延時2S發出跳閘指令。單極運行時當Idiff〉75A，延時1S發出報警信號，Idiff〉0.IX(IDNE1-IDNE2)+100A,延時130ms切換至冗餘控制系統，延時150ms發出功率回降指令(ORDERDOWN)，延時620ms發出跳閘指令。通過以上試驗，雙極中性母線保護能夠在雙極中性母線發生故障時正確動作。7)中性母線區域故障試驗在直流中性母線區域製造接地故障，檢驗中性母線差動保護的正確性。經試驗發現，按照程序原先設定值，保護定值為0.2X3000+0.2XIDNC，延時5ms跳閘，當系統運行在直流電流小於1000A的情況下，發生中性母線接地故障，保護拒動。根據中性母線發生故障時特性以及對系統的危害，建議將中性母線保護(NBDP)分為三段，其中一段定值為150A，延時10s告警，二段定值為0.07X3000+0.2XIDNC，延時5s跳閘；三段定值為0.2X3000+0.2XIDNC，延時16ms跳閘。對中性母線保護進行修改後，保護在最小和最大電流時，中性母線發生接地故障均能夠正確動作。8)直流過壓/欠壓故障過壓故障通過製造直流線路開路形成過壓故障，欠壓故障閉鎖直流線路保護後製造直流線路接地故障形成欠壓故障。對於過壓故障和欠壓故障相應的直流過壓保護(DCOVP)和欠壓保護(UVP)正確動作。9)直流線路故障直流線路故障將引起整流站交流母線電壓暫時下降，如果交流系統較弱或缺乏無功功率，這個影響會更大。這個電壓下降會影響到正常運行極，產生直流電壓和電流波動，但波動幅度不大。10)接地極線開路故障在接地極線上製造過負荷故障，檢驗接地極線過負荷保護動作的正確性以及保護之間的配合。試驗項目單極大地回線定電流3000A，接地極線開路；雙極運行，極1定點流3000A，極2定電流300A，接地極線開路。單極運行時，極1定電流3000A，斷開接地極兩回線路中的一回，當系統檢測到IDEL1或IDEL2大於2250A時，延時120s發出功率回降命令，極1直流電流下降至2250A。雙極運行時，極1定電流3000A，極2定電流300A。斷開接地極兩回線路中的一回，當系統檢測到IDEL1或IDEL2大於2250A時，延時120s發出雙極平衡指令，極1電流由3000A下降至300A。以上保護動作正確。11)直流線路故障試驗此次模擬試驗採用18個pi模型模擬直流線路，通過試驗驗證，其線路的行波特性與現場基本一致，直流系統全壓運行時，不需對程序做任何修改，直流線路保護能夠分別在線路首端、中點和末端故障時準確動作。3.直流工程系統調試方案端對端系統調試方案分為單極系統調試方案和雙極系統調試方案3.1單極系統調試項目(1)初始運行試驗，功率正送/反送。初始運行試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為初始化運行試驗，大地回線運行。極起/停，手動閉鎖。控制系統手動切換。緊急停運試驗。模擬量輸入信號檢查極控模擬量輸入信號檢査；直流側保護模擬量輸入信號檢查；交流側保護模擬量輸入信號檢査。初始化運行試驗，金屬回線運行重複以上的試驗內容。2)功率反送試驗項目為極起/停。緊急停運試驗。無通信，緊急停運試驗。模擬量輸入信號檢查。極控模擬量輸入信號檢査。初始化運行試驗，功率反送，金屬回線。重複以上的試驗項目。該類試驗的目的是在功率正送和反送情況下，在不同接線方式下進行極起動/停運、控制系統手動切換、緊急停運、模擬量輸入信號檢査。在試驗中特別要注意的是檢查保護的極性和定值配合；確認緊急停運功能，以便在調試過程中遇到緊急情況時能立即將直流系統閉鎖，保證人身及設備安全。此類試驗可以在低負荷下進行。(2)功率正送/反送，保護跳閘試驗。保護跳閘試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為有通信，整流站模擬閥短路保護(VSC)跳閘；有通信，整流站模擬閥直流差動保護跳閘；有通信，整流站模擬直流極差動保護跳閘；無通信，整流站模擬閥點火脈衝丟失保護跳閘；無通信，整流站模擬直流極母線差動保護跳閘；有通信，逆變站模擬閥短路保護(VSC)跳閘；有通信，逆變站模擬平波電抗器氣體檢測保護跳閘；有通信，逆變站模擬中性母線差動保護跳閘；無通信，逆變站模擬閥丟失點火脈衝保護跳閘；無通信，逆變站模擬直流過流保護(DC0CP)跳閘；整流側閥冷卻系統故障起動跳閘；逆變側閥冷卻系統故障起動跳閘；整流側直流濾波器保護跳閘；逆變側直流濾波器保護跳閘；最後一臺斷路器跳閘一本站(逆變側)；最後一臺斷路器跳鬧一線路對端站(逆變側)。2)功率反送試驗項目為有通信，逆變側模擬閥短路保護動作(VSC)跳閘；有通信，逆變側平波電抗器氣體檢測保護動作跳閘；無通信，逆變側平波電抗器氣體檢測保護動作跳閘；最後一臺斷路器跳閘一本站(逆變側)；最後一臺斷路器跳閘一線路對端站(逆變側)。保護跳閘試驗的目的是在直流功率正送和反送情況下，對直流系統保護功能、順序控制功能進行驗證，並通過換流器交流側的通電與斷電、換流器解鎖與閉鎖等物理過程，監測有無過電壓、過電流現象以及監視設備的運行工況，驗證各種直流控制模式和運行模式下系統起停過程的正確性和直流系統保護功能的正確性。(3)穩態運行，功率正送。1)系統監控功能試驗項目有效系統電源故障；模擬直流線路故障(僅在整流站)；模擬主機CPU故障和檢測主機CPU負載率試驗。2)數據總線故障。3)控制總線故障。此項試驗的目的是檢驗直流系統的監控功能是否滿足功能規範書的要求。(4)穩態運行，聯合電流控制，功率正送/反送。穩態運行，聯合電流控制試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為電流升/降及停止升/降；電流升/降過程中控制系統切換；主控站/從控站選擇；換流變抽頭控制，手動改變抽頭位置；電流指令階躍試驗；電壓指令階躍；熄弧角(Y)階躍；控制模式轉換，逆變器控制電流和電流指令階躍。2)功率反送試驗項目為電流升/降及停止升/降；在進行電流升/降過程中進行控制保護系統切換；主控站/從控站選擇；電流指令階躍；電壓指令階躍；熄弧角(7)階躍；模式轉換，逆變側電流控制，電流指令階躍。以上試驗項目在低功率運行時進行。除此以外，此類試驗還包括以下大功率試驗項目。3)大功率運行，極電流控制試驗項目為電流升/降；分接頭控制，手動調節分接頭；模式轉換，逆變側控制電流。低功率運行、功率正送/反送、穩態運行、聯合電流控制試驗的目的是檢驗直流系統在電流控制模式下控制系統的性能和控制系統參數優化，包括電流升降、主控站轉移、控制系統切換、換流變分接頭控制、控制模式轉換以及系統動態性能等控制性能的檢驗。大功率運行，極電流控制試驗的目的是檢驗直流系統在大功率運行時電流升/降、分接頭控制，手動調節分接頭和直流控制模式轉換是否正常，直流系統是否有擾動，是對一次設備和二次控制保護設備考驗。(5)正常運行，聯合功率控制，功率正送/反送。低功率正常運行，聯合功率控制試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為極起動/停運；功率升/降；在功率升降過程中，進行系統切換；功率指令階躍；通信故障時，進行功率升/降試驗；模式轉換，逆變側控制電流；轉換到聯合電流控制。2)功率反送試驗項目為功率升/降；通信故障，功率升/降試驗；功率指令階躍；模式轉換，逆變側電流控制；潮流反轉。低功率穩態運行、功率正送/反送、聯合功率控制試驗的目的是檢驗直流系統在功率控制模式下控制系統的性能，包括極起停、功率升降、控制系統切換、控制模式轉換、系統動態性能以及自動潮流反轉等控制性能的檢驗。3)大功率運行，功率正送，聯合功率控制試驗項目為極起動和極功率控制運行。此項試驗的目的是檢驗極起停、直流系統在大功率運行時功率升降過程是否有擾動，是對一次設備和二次控制保護設備考驗。(6)低功率運行，功率正送/反送，通信故障時進行獨立電流控制試驗。正常運行、功率正送/反送、通信故障時進行單獨電流控制試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為極起動/停運；緊急停運試驗；電流升/降；在電流升降過程中，進行系統切換；轉換到聯合控制/功率控制。2)功率反送試驗項目包括極起/停；電流升/降；轉換到聯合控制/功率控制。低功率運行、功率正送/反送、通信故障時進行單獨電流控制試驗的目的是檢驗直流系統在通信故障、單獨電流控制模式下控制保護系統的性能，包括極起停、緊急停運、電流升降、控制系統切換、控制模式轉換等控制保護性能的檢驗。3)大功率運行，功率控制，通信故障試驗項目為功率升/降，無通信；持續通信故障。此項試驗的目的是檢驗直流系統在大功率運行時，瞬時通信故障和持續通信故障，對功率升降過程和穩態運行是否有擾動。也是對二次設備控制性能和一次設備性能的考核。(7)低功率，正常電壓/降壓運行，功率正送/反送。正常電壓/降壓運行，功率正送/反送試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為手動和保護起動降壓試驗；功率/電流升降；變壓器抽頭控制，手動改變抽頭位置；功率指令階躍；通信故障；轉換到聯合電流控制；電流指令階躍。2)功率反送試驗項目為手動降壓和保護起動降壓；功率/電流升降；功率指令階躍；轉換到聯合電流控制。設計直流降壓運行功能的原因是為了在直流線路絕緣子汙穢情況下還能繼續運行。降壓運行可由直流線路故障處理順序控制或由運行人員手動起動。低功率正送/反送，正常電壓/降壓運行試驗的目的是檢驗直流系統在降壓運行方式下控制保護系統的性能，包括手動起動和保護起動降壓、換流變分接頭控制、直流功率/電流升降、控制模式轉換、通信故障擾動以及系統動態性能等控制保護性能的檢驗。3)大功率運行，全壓/降壓運行，功率正送試驗項目為手動和保護起動降壓試驗。功率正送，正常電壓/降壓運行試驗的目的是直流系統在大功率運行時，檢驗手動起動和保護起動降壓控制保護性能以及系統以很高的速度降壓對一次設備的衝擊，有無出現過電壓和過電流現象。降壓運行試驗應能在站間有通信和站間無通信兩種方式下進行。(8)無功功率控制。無功功率控制試驗分為低功率試驗項目和大功率試驗項目。低功率試驗項目是驗證無功功率控制性能。1)低功率試驗項目為手動投切濾波器；濾波器需求；濾波器切換；無功控制；電壓控制。大功率試驗項目又分為功率正送、無功功率控制和功率反送、無功功率控制試驗項目。這些試驗的目的是驗證直流系統在功率正送和反送情況下，無功功率和交流濾波器投切順序是否滿足功能規範書的要求。2)大功率試驗項目為無功功率控制，大地回線；無功控制，金屬回線；無功控制，金屬回線，降壓運行；電壓控制，大地回線；電壓控制，金屬回線；電壓控制，金屬回線，降壓運行。3)無功功率控制，功率反送(大功率試驗)試驗項目為大地回線方式，無功功率控制；金屬回線方式，無功功率控制；無功功率控制，金屬回線並降壓運行。(9)大地/金屬回線轉換試驗。大地/金屬回線轉換試驗分為低功率試驗項目和大功率試驗項目。低功率試驗項目的目的是驗證直流電流從接地極轉換到金屬回線以及從金屬回線轉換到接地極，直流系統是否運行正常，並檢査金屬回線轉換開關(MRTB)及開關順序操作是否正常、檢驗開關保護迴路工作是否正常。大功率試驗項目的目的是除檢査金屬回線轉換開關(MRTB)及開關順序操作是否正常、檢驗開關保護迴路工作是否正常外，主要是檢驗金屬回線轉換開關(MRTB)及其振蕩迴路遮斷直流電流的能力，包括大地/金屬回線轉換(低功率)；大地/金屬回線轉換(中功率)；金屬回線，逆變站利用站內接地網接地運行試驗;大地/金屬回線轉換(額定電流或額定功率)。(10)丟失脈衝試驗，功率正送/反送。丟失脈衝試驗、功率正送/反送試驗包括功率正送試驗項目和功率反送試驗項目。1)功率正送試驗項目為大地回線，逆變側丟失單個脈衝；大地回線，逆變側丟失多個脈衝(大於5個)；金屬回線，逆變側丟失單個脈衝；金屬回線，逆變側丟失多個脈衝(大於5個)；金屬回線，整流側丟失單個脈衝；金屬回線，整流側丟失多個脈衝(大於5個)；金屬回線，逆變側丟失多個脈衝(大於5個)，無通信；金屬回線，整流側丟失多個脈衝(大於5個)，無通信。2)功率反送試驗項目為大地回線，逆變側丟失單個脈衝；大地回線，逆變側丟失多個脈衝(大於5個)；金屬回線，逆變側丟失單個脈衝；金屬回線，逆變側丟失多個脈衝(大於5個)。試驗的目的是驗證控制系統在觸發脈衝故障期間的穩定性能，檢査直流系統萬一處於諧振或者接近基頻諧振情況下，控制不會放大振蕩。同時檢査閥連續換相失敗保護及基頻、二次諧波保護能否正確動作，並檢査是否有其它保護誤動作跳閘，以及一次換相失敗後直流系統恢復時間是否滿足技術規範要求。(11)擾動試驗、功率正送/反送。擾動試驗、功率正送/反送試驗項目包括直流線路故障試驗。接地極線路故障。直流線路故障試驗，功率反送。直流濾波器投切。交流輔助電源切換。直流輔助電源故障直流系統A110V電源故障；直流系統B110V電源故障。直流線路故障試驗的目的是檢驗線路保護時序，觀測暫時損失直流功率對交流系統的影響，同時根據技術規範書校驗直流系統故障後恢復時間，校驗直流線路故障定位儀。模擬中性母線故障試驗的目的是檢驗中性母線保護是否正確動作，監測中性母線有無過電壓、過電流現象以及監視設備的運行工況。失去冗餘設備試驗的目的是驗證冗餘元件的切換平穩，對直流功率傳輸無大的擾動。接地極線路故障試驗的目的是校驗接地極引線保護的性能。需要注意的是三常和三廣直流工程設計了兩個接地極線路保護功能，一個為接地極阻抗保護，它能保護接地極線路全長；另一個為接地極線路電流不平衡保護(接地極線路橫差保護)，它能保護接地極線路全長的1/2~2/3。接地極線路故障試驗的目的是檢驗這兩個保護能否正確動作告警。帶電投切直流濾波器試驗的目的是檢驗帶電投切直流濾波器是否對直流系統運行有影響。(12)直流系統附加控制試驗。直流系統附加控制試驗項目包括功率提升和功率回降試驗；模擬不正常的交流電壓和頻率控制；模擬調製控制；頻率變化限定直流功率試驗；功率限定控制。功率提升和功率回降試驗的目的是檢驗直流系統能按預先設定的功率定值和升降速率改變傳輸功率，以便將來與系統安穩裝置配合。模擬異常的交流電壓和頻率變化控制試驗的目的是檢驗直流系統輸送功率可以對交流系統的電壓和頻率的異常變化作出響應。可以利用此功能來抑制交流系統可能的電壓和頻率變化。模擬功率調製功能試驗是檢驗直流系統對外接調製信號反應能力以及直流功率變化與調製信號變化的極性是否相對應。頻率變化限定直流功率試驗的目的是檢驗頻率限制控制是否能按設計要求來限制和阻尼可能的功率及頻率搖擺。通過在極控制系統內模擬一個頻率偏差信號進行頻率限制控制試驗。檢査此穩定功能(增加或減小直流功率)與頻率偏差的方向是否正確。功率限定控制試驗是來檢驗功率限定控制功能的，可以由運行人員對功率變化量和變化率的設定(激活/關閉功能，或者由外部信號激活(設定)、重新設定、優先權)來實現。應急運行的功率限定控制還不能由用戶自己設定。一般在設計中功率限定控制功能時設定幾個功率級別，一旦功率限制取消，功率傳輸會保持在原有的水平上，最低功率限制級別優先級高。當通信故障時，這些功能不能由逆變站發出，而在整流站既便沒有通信功率上升/下降當然也可以。(13)本地/遠方控制轉換和後備面盤上操作試驗。本地/遠方控制轉換和後備面盤上操作試驗項目包括1)本地/遠方控制轉換試驗遠方控制起/停試驗；遠方控制單極功率升/降試驗。2)在後備面盤上操作起/停試驗；單極和雙極功率升/降試驗。此項試驗的目的是檢驗遠方控制(調度中心)和備用面盤(PCP機櫃)操作極起停、電流(功率)升降是否正常。(14)熱運行試驗。熱運行試驗和過負荷試驗項目包括-1)在熱運行試驗過程中要進行測量的項目等效幹擾電流(Ieq)檢測；交流諧波(THFF)檢測；無線電幹擾測量；可聽噪聲測量；站輔助系統功率損耗測量；接地極測試。2)功率為1.00p.u熱運行試驗，大地回線，備用冷卻不投運。3)分接頭控制，手動控制分接頭變化。4)功率為1.00p.u熱運行試驗，金屬回線，備用冷卻不投運。5)功率固有過負荷、兩小時過負荷和1.10p.u過負荷運行試驗。3.2單極系統調試測試項目在系統調試中，需進行的主要測試項目有(1)直流系統運行狀態量的測試。驗證直流系統各種運行狀況是否符合規範要求。(2)交流系統運行狀態量的測試。在各種直流調試工況下，對換流站交流側關鍵量如交流電壓、交流電流、有功及無功功率、頻率等進行監測，觀察直流系統對交流系統的影響。(3)過電壓測試，驗證換流站及直流線路絕緣配合設計是否符合規範要求。(4)交直流諧波測試，驗證交直流諧波性能是否符合規範要求。(5)噪音和電磁環境影響測試，驗證環境影響是否符合規範要求。(6)接地極測試，驗證接地極電流分布、跨步電壓、接觸電壓和接地極導體溫度是否符合規範要求。3.3雙極系統調試項目在進行雙極低功率系統試驗之前，兩站相應單極試驗應均已完成。(1)初始化運行，功率正送/反送。初始化運行，功率正送/反送試驗包括以下試驗項目雙極同時起/停，手動閉鎖，功率正送；整流側手動緊急停運，功率正送；逆變側手動緊急停運，功率正送；雙極同時起/停，手動閉鎖，功率反送；整流側手動緊急停運，功率反送；逆變側手動緊急停運，功率反送。驗證雙極直流系統的起動和停運以及保護動作停運的功能。此項試驗的目的是在正常和無通訊時驗證直流系統基本的起停功能，並對直流系統順序控制功能進行驗證，檢查緊急停運功能，以便在調試過程中遇到緊急情況時能立即將直流系統閉鎖，保證人身及設備安全。此項試驗在雙極低功率運行情況下進行。(2)極補償，主控權轉移，功率正送/反送。此項試驗主要是驗證在電流、功率控制方式下和有無通訊時直流系統可正常起/停和穩定運行，極功率補償、極帶電和接地極電流平衡等性能。此項目可以一同驗證(5)中接地極電流平衡性能。(3)自動/手動控制，功率正送/反送。手動控制直流功率升降試驗是驗證直流雙極運行方式下，直流功率和電流能否按照預先設定功率、電流定值以及變化率完成功率、電流升降。自動控制直流功率升降試驗的目的是檢驗直流雙極運行方式下，直流功率和電流能否按照預先設定的功率變化曲線(包括預先設定值和變化率)變化。此試驗項目除了在雙極低功率運行下進行外，還在雙極大功率運行方式下進行。驗證功率升降過程和穩態運行是否有擾動，也是對二次設備控制性能和一次設備性能的考核。在進行試驗時，手動控制功率升降己經在其它試驗中完成，所以在此項目試驗中只進行自動控制直流功率升降試驗，考慮到該試驗主要是驗證直流控制系統的性能，所以可考慮只在雙極低功率運行方式下進行此項試驗。(4)極跳閘，功率補償，功率正送/反送。此項試驗既包括雙極低功率試驗也包括雙極大功率試驗項目，試驗的目的是驗證直流雙極穩態運行，一個單極緊急停運，直流功率應轉移到另外一極，功率轉換時間應滿足技術規範要求的80ms。考慮到該試驗主要是驗證直流控制系統的性能，所以可考慮只在雙極低功率運行方式下進行此項試驗。(5)接地極平衡。此項試驗的目的就是檢驗直流系統在雙極運行方式下，接地極電流應當小於30A,同時檢驗在直流系統在雙極運行方式下，兩站利用站內接地網接地起停和運行是否正常。該項試驗包括以下試驗項目接地極平衡試驗；整流站和逆變站利用站內接地網接地起停試驗。接地極平衡試驗與(2)—起完成。根據整流站和逆變站的直流場開關配置和接地極的配置情況，在接地極檢修期間可以利用換流站內接地開關接地來保持雙極穩態運行。(6)降壓運行，功率正送/反送。此項試驗既包括雙極低功率試驗也包括雙極大功率試驗項目，試驗的目的主要是為了在直流線路絕緣子汙穢情況下還能繼續運行。降壓運行可由保護起動或由運行人員手動起動。降壓運行試驗檢査雙極降壓運行特性。當直流系統在降壓運行控制下，直流電壓指令升降時，檢査無功功率或交流電壓控制動作情況。直流系統大功率運行，降壓運行試驗項目如下極l降壓運行；極2降壓運行。雙極低功率降壓運行主要檢驗直流系統的控制保護性能是否滿足技術規範書的要求。雙極大功率降壓運行，主要驗證二次設備控制性能和一次設備性能，校驗交流無功補償設備的投切順序，以及考核一極降壓運行，另一極過負荷特性。(7)潮流反轉。試驗的目的是檢驗雙極潮流自動反轉順序的正確性，雙極能夠同時平滑地閉鎖及自動再解鎖，同時檢查直流功率變化的平穩性及對交流系統的影響；驗證無功元件的投切、分接頭控制、無功功率和交流電壓控制功能工作正確。(8)擾動試驗，功率正送/反送。擾動試驗，功率正送/反送試驗項目如下整流側接地極線路故障；逆變側接地極線路故障；模擬接地極線路開路，極跳閘試驗；雙極直流線路接地故障試驗；交流線路故障。接地極線路開路，極跳閘試驗主要檢驗兩個功能，一是直流系統雙極運行，模擬直流接地極線路開路，站內接地開關NBGS能正確閉合；二是在站內接地開關NBGS接地狀態下，雙極起動，模擬單極故障跳閘，另一極也隨之跳閘。雙極直流線路同時故障試驗的目的是檢驗雙極直流線路保護時序，觀測暫時損失直流功率對交流系統的影響以及極與另一極之間的相互影響，同時根據技術規範書的要求校驗故障後恢復時間，校驗直流故障定位儀。交流線路接地故障試驗的目的主要是驗證發生故障後，直流控制保護系統的響應情況，直流傳輸功率能否在規定的時間內平穩地恢復。同時可以考核交流系統故障時，交流系統繼電保護動作性能，了解交流系統發生故障後整個交直流系統的運行穩定性。(9)直流系統附加控制試驗。雙極運行，功率正送/反送，直流系統附加控制試驗項目如下功率提升/功率回降；模擬AC系統異常頻率控制；(模擬功率調製控制)模量信號附加控制功能試驗。雙極運行，直流系統附加控制試驗的目的與直流系統單極運行時相同，只是單極運行和雙極運行的區別。(10)本地/遠端控制轉換和後備面盤操作試驗，功率正送/反送。雙極運行，功率正送/反送，本地/遠方控制轉換和後備面盤操作試驗項目如下1)本地/遠方控制轉換試驗起/停試驗；雙極功率升/降試驗。2)在後備面盤上操作起/停試驗；雙極功率升/降試驗。雙極運行，本地/遠方控制轉換和後備面盤操作試驗的目的與直流系統單極運行時相同，只是單極運行和雙極運行的區別。(11)無功功率控制。雙極運行，功率正送/反送，無功功率控制試驗項目如下1)功率正送，無功功率控制Q—模式；U—模式。2)功率反送，無功功率控制Q—模式；U—模式。試驗目的是檢驗直流系統在大功率運行情況下，無功功率和電壓控制控制的性能以及濾波器的投切順序。通過大負荷試驗，驗證了無功功率控制性能。(12)額定功率熱運行試驗。1)在熱運行試驗過程中要進行測量的項目THFF檢査；幹擾測量；可聽噪聲檢査；站輔助設備功率損耗測量。2)熱運行試驗l:雙極熱運行；極l進行l.lp.U.過負荷；極1固有過負荷；極l進行3s、5s和10s過負荷。3)熱運行試驗2:雙極熱運行；極2進行1.lp.u.過負荷；極2固有過負荷；極2進行3s、5s和10s過負荷。4)降壓運行，熱運行試驗。檢驗雙極額定功率熱運行狀態下設備的輸電能力，包括直流輸送額定負荷、降壓運行和直流系統過負荷能力。此項試驗維持大負荷時間較長，考驗設備溫升，檢驗整個直流系統的通流能力；檢査整個直流系統的穩態參數(Ud、Id、Pd、Q、a、(3、換流變抽頭位置、交流濾波器投入組數等)，檢査閥冷卻水、主要設備和母線接點的溫度，同時在這個試驗期間應同時進行交直流諧波測量；可聽噪聲測量，電磁幹擾試驗。檢驗其是否滿足規範要求。在熱運行試驗前後，應對換流變、平波電抗器(油浸式)及其套管(充油型)中的油進行色譜分析，監測乙炔等氣體含量的變化。3.4雙極系統調試測試項目系統調試測試項目可以結合上述系統調試項目或者系統調試後進行。需進行的主要測試項目有(1)直流系統運行狀態量的測試，驗證直流系統運行狀況是否符合規範要求。(2)交流系統運行狀態量的測試，對交流系統的運行性能進行檢驗。(3)過電壓測試，驗證換流站絕緣配合設計是否符合規範要求。(4)諧波測試，驗證諧波性能是否符合規範要求。(5)電磁環境和噪聲測試，驗證電磁環境影響是否符合規範要求。4.鵬系統鵬、結4.1系統調試完成情況三滬直流系統調試完成了全部直流系統極1、極II和雙極低功率和大功率試驗計劃項目238項，所有試驗項目均滿足技術規範書要求。4.2三滬直流工程系統調試小結(1)系統調試情況三峽至上海直流輸電工程系統調試按計劃完成所有試驗項目238項。其中極l低功率試驗項目86項；極2低功率試驗項目51項；雙極低功率試驗項目31項；交、直流系統接地故障試驗項目17項；直流輸電系統大負荷試驗項目47項；直流線路開路試驗項目5項；不帶電跳閘試驗1項。(2)第一階段調試情況及小結1)本階段完成部分極l、極2和雙極系統調試的初始化運行試驗項目，直流系統極l、極2和雙極的基本控制保護功能得到了驗證，超額完成原計劃系統調試試驗項目。2)共計完成調試項目49項。試驗項目包括大地/金屬回線下，功率正送，初始運行試驗；金屬回線下，功率正送，X、Y、Z保護跳閘試驗；功率正送，聯合電流控制試驗；功率正送，聯合功率控制試驗。(3)第二階段調試情況及小結按照調試計劃安排，第二階段基本完成了極l、極2和雙極系統調試項目。1)本階段完成低功率試驗項目127項。2)完成大功試驗項目47項；進行諧波、可聽噪聲、接地極、站輔助系統功率損耗等測試。三滬直流系統調試首次完成了短時過負荷試驗，驗證了直流系統的短時過負荷功能。3)完成系統調試補充餘留試驗15項。以上所有調試試驗結果表明極1、極2以及雙極直流系統的控制保護功能均得到了驗證，所有調試項目均已滿足工程技術規範書的要求，可以投入試運行。權利要求1、高壓直流輸電工程的調試分為四個階段，第一階段為設備調試，第二階段為分系統調試，第三階段為換流站系統調試，第四階段為端對端系統調試。在四項工作中設備調試是分系統調試的基礎，分系統調試是站系統調試的基礎，站系統調試是系統試驗的基礎，高壓直流輸電工程的系統調試工作既檢驗前三項工作的效果，也是系統投運前最後一次把關試驗。目的是力求在系統投運前通過調試對設備和整個工程進行全面檢驗，消除所有不安全因素，保證工程安全可靠地投入運行。本發明高壓直流輸電工程系統調試方法包括以下步驟1)系統計算分析；2)系統模擬試驗；3)系統調試方案、調度方案和測試方案的制定；4)實際系統的現場調試；5)系統調試總結。2、如權利要求1所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，其中系統計算分析的內容是1)計算分析資料的收集和整理生成供系統調試計算分析用的各項數據文件；2)系統調試用運行方式的計算分析針對系統調試時的運行水平年，研究和提出系統調試時應考慮和採用的各種典型運行方式及其潮流分布；3)系統調試項目的計算分析對擬進行的系統調試項目作計算分析，以能夠了解調試項目對系統運行和設備安全的影響，為系統調試項目的確定提供技術依據；4)系統調試方式下的安全穩定計算分析及防範事故措施研究針對系統調試時擬考慮的各種典型運行方式，通過安全穩定計算分析，找出系統中存在的薄弱環節和事故隱患；並從確保系統調試時的安全穩定性出發，研究各項安全穩定措施及其協調配合，制訂出各調試項目應配備的安全穩定措施方案；5)對直流輸電系統動態特性和控制保護特性的計算分析針對系統調試時擬採用的各種典型運行方式，通過計算分析全面了解和掌握該直流輸電系統動態特性，提出系統調試時對直流控制、保護和通信系統的要求，以確保系統調試的安全可靠性。3、如權利要求2所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，其中對直流輸電系統動態特性的計算分析是安裝如下方法進行的研究工具利用電磁暫態軟體PSCAD/EMTDC程序，建立在該程序上的較為詳細的直流控制模型，對在工程系統調試中的交流系統環境下的直流的動態性能及交直流間的相互影響進行研究。研究內容-a)階躍響應試驗應能將直流功率、直流電壓、直流電流及換流器觸發角等被控量保持在直流穩態值範圍之內，還應能將暫態過電流及暫態過電壓都限制在設備容許的範圍之內，並保證在交流系統或直流系統故障後，能在規定的響應時間內平穩地恢復送電；b)交流系統故障試驗交流系統故障後直流輸送功率應恢復到故障前功率水平的90%的時間應滿足合同技術規範書要求，對於整流側所有的交流系統故障，從故障清除時刻算起應在100ms內恢復到故障前直流傳輸功率水平的90%，對於逆變側所有的交流系統故障，從故障清除時刻算起應在120ms內恢復到故障前直流傳輸功率水平的90%。一般交流系統正常運行及小擾動引起母線電壓波動很小時，對換相電壓影響也很小，基本不影響直流輸送的功率；c)直流線路故障試驗直流線路發生短路接地故障時，直流線路保護通過直流線路保護(行波、突變量和低電壓)和直流線路縱差保護檢測故障。當檢測到故障時，向電流控制器發出"暫停"指令，以使整流器進入完全逆變運行；通過這種方式整流站和逆變站都使直流線路放電，並防止整流器提供故障電流。在一定的去游離時間之後，進行再啟動嘗試，以使輸入線路的能量最小。如果故障已經清除，再啟動邏輯將監測直流電壓的建立，並繼續再啟動，恢復傳輸功率。再啟動嘗試的次數是預先定好的。在絕緣出現問題時(如絕緣子汙染)，為維持電壓應力在較低水平，採取降壓再啟動。d)直流單極停運。在單極大地/金屬回線方式下，直流正送/反送額定功率的情況下，單極緊急停運，由於兩站的無功補償設備不能馬上切除，在換流母線上會出現短時電壓升高，中性母線電壓也有升高。e)在雙極運行方式下的研究涉及雙極同時啟動和停運；一極直流線路故障，對另一極的影響；一極緊急停運，對另一極的影響等方面的研究均應滿足直流工程技術規範的要求。4、如權利要求2所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，其中系統電磁暫態性能的計算分析是按以下方法進行的A、電磁暫態過電壓計算計算內容交流母線單相接地引起的過電壓；換流閥丟失脈衝引起的過電壓；直流線路故障引起的過電壓；換流站直流側停運引起的過電壓；逆變站甩負荷引起的過電壓；單極大地金屬回線轉換引起的過電壓。計算結果a)當換流站兩側交流系統發生單相接地情況下，設備的過電壓水平和避雷器能耗應在可接受範圍內。b)換流閥連續丟失100ms觸發脈衝情況下，所有設備的過電壓水平應在允許範圍內，所有避雷器能耗應在可接受範圍內。c)直流線路上發生對地短路故障情況下，所有避雷器能耗均應在可接受範圍內，所有設備的過電壓水平在允許範圍內；d)直流緊急停運時，所有避雷器能耗均應在可接受範圍內，所有設備的過電壓水平在允許範圍內；e)直流輸電系統中發生逆變站甩全部交流負荷時，所有設備的過電壓和避雷器能耗均應在允許範圍內；f)單極大地金屬回線轉換過程中產生的過電壓幅值以及避雷器的能耗均應在允許的範圍內。5、如權利要求1所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，其中系統模擬試驗的內容是1)起停試驗；a.正常解鎖起動，必須解決好快速通過直流電流間斷區與起動衝擊的矛盾，才能保證起動過程功率上昇平穩。b.在通信故障情況下，非故障站應能根據直流電壓或電流的變化設置保護將自己閉鎖；避免因沒有對站閉鎖信息而不能閉鎖。雙極運行先後起停，除了通信故障情況外，先起動的極和後閉鎖的極能補償另一極變化的功率。c.逆變站手動緊急停運，在通信正常時，逆變站和整流站閉鎖時序應正常，直流電流衝擊滿足技術規範要求；2)穩態試驗兩端換流站的分接頭控制，保證直流系統不同的穩定運行工況，整流器的觸發角，直流電壓或逆變器的關斷角在設置的範圍內。；3)換流器故障試驗不論交流系統大方式還是交流系統小方式，閥短路保護在發生閥短路故障時均應能夠正確動作。；4)換相失敗故障試驗在換相失敗故障開始階段，直流短路、直流電流突增，滿足直流大於交流的換相失敗保護判據，如果換相失敗故障一直持續發生，經過一定的時間之後，控制系統將直流電流調節至0，並維持一段時間，由於換相失敗故障在一個交流周期內，只有當上下同一串上的閥同時導通，才會出現直流大於交流的現象，因此，在電流較低的此段時間內，如果故障持續存在，而保護判據則是間歇滿足，所以，直流輸電工程控制保護軟體中在保護判據後加有幾十毫秒的延時，確保能夠捕捉到連續的換相失敗故障。5)逆變側交流系統單相接地故障在直流最小功率和額定功率情況下，不論考慮0.7s還是ls單相重合閘時間，系統最終均應能夠恢復至穩定運行。6)雙極中性母線故障對於單極運行方式和雙極運行方式均應進行試驗，雙極中性母線保護應能夠在雙極中性母線發生故障時正確動作。7)中性母線區域故障試驗在最小和最大電流時，中性母線發生接地故障均應能夠正確動作。8)直流過壓/欠壓故障過壓故障通過製造直流線路開路形成過壓故障，欠壓故障閉鎖直流線路保護後製造直流線路接地故障形成欠壓故障。對於過壓故障和欠壓故障相應的直流過壓保護(DCOVP)和欠壓保護(UVP)正確動作。9)直流線路故障直流線路故障將引起整流站交流母線電壓暫時下降，如果交流系統較弱或缺乏無功功率，這個影響會更大。這個電壓下降會影響到正常運行極，產生直流電壓和電流波動，但波動幅度不大。10)接地極線開路故障在接地極線上製造過負荷故障，檢驗接地極線過負荷保護動作的正確性以及保護之間的配合。6、如權利要求1所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，其中單極系統調試項目主要包括(1)低功率系統調試項目1)各種系統接線方式下的起動/停運試驗確認系統起動/停運功能正常，以保證系統試驗的安全進行。2)保護跳閘試驗確認系統保護跳閘動作正常，以保證系統和設備的安全。(3)穩態性能以及運行、控制模式試驗確認各種運行、控制模式的功能及其轉換正常。(4)直流接線方式轉換對單極大地回線/金屬回線轉換等功能進行試驗。(5)控制器參數優化試驗通過階躍試驗的方法，對控制器參數進行檢驗。(6)無功功率控制試驗檢驗換流站無功功率控制性能是否滿足規範要求。(7)換流器丟失觸發脈衝/換相失敗試驗檢驗直流控制保護系統的抗擾動性能是否滿足規範要求。(8)直流線路故障試驗檢驗直流線路保護性能、故障再起動順序以及故障定位設備精度是否滿足規範要求。(9)交流系統故障試驗檢驗交流系統故障對直流系統運行的影響以及故障後直流系統恢復運行性能是否滿足技術規範要求。(10)失去輔助電源、冗餘設備和通信聯絡試驗確認這些裝置與設備的動作和切換等功能均應正常，為直流系統的大負荷試驗作好準備。(11)與直流系統功率調製功能有關的試驗檢驗直流功率的分級提升與回降功能和直流功率調製對增強系統阻尼的作用。(2)大功率系統調試項目(1)系統起動/停運試驗確認在傳輸大功率時，系統起動/停運功能正常，以保證系統試驗的安全進行。(2)態性能以及運行、控制模式轉換試驗確認在傳輸大功率時，各種運行、控制模式的功能及其轉換正常。包括直流接線方式轉換對單極大地回線/金屬回線轉換等功能進行試驗；大功率及過負荷試驗考驗設備溫升，檢驗整個直流系統的通流能力。接地極試驗、諧波、噪聲和無線電幹擾等測試也可以安排在此時進行。無功功率控制試驗檢驗換流站無功功率控制性能是否滿足規範要求。7、如權利要求1所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，其中雙極系統調試主要項目包括:(1)直流系統起停試驗驗證雙極直流系統正常和無通訊時的起動和停運以及保護動作停運的功能。(2)控制系統參數校核試驗以一極定電流，另一極定功率對單極控制系統參數優化結果進行校核。3)功率控制試驗驗證在功率控制方式下直流系統可正常起動和穩定運行。4)運行方式轉換試驗驗證雙極運行時的功率反轉功能。5)換相失敗和丟失脈衝保護試驗校核在不同運行方式下，整流器和逆變器丟失點火脈衝引起的擾動期間控制系統的穩定性，檢查控制和保護系統的功能。6)直流線路故障試驗考核在雙極運行時直流線路發生故障，線路保護和控制系統的功能，以及直流線路故障定位儀的性能。7)無功功率控制試驗驗證雙極運行時無功功率控制和交流電壓控制的功能。8)輸送功率及過負荷試驗考核直流輸送額定功率、最小功率、降壓運行的穩態運行性能，以及各種過負荷的能力。8、一種高壓直流輸電工程的系統調試和投入運行的整套方法，包括(1)編寫系統調試大綱根據權利要求1所述的高壓直流輸電工程的系統調試方法，結合具體高壓直流輸電工程直流主迴路、二次控制保護設備以及交流設備設計結構和性能，確定直流輸電工程的系統調試內容和方法的框架；根據系統調試的框架內容，編寫系統調試大綱，確定系統調試時的組織機構；確定工程系統調試所需要收集的直流輸電工程直流一次、二次設備性能資料、技術參數，系統調試時電網系統的數據資料、運行方式、網絡參數、發電機及控制系統模型和參數、系統繼電保護和安全穩定裝置配置及投運情況，進行系統調試前研究工作做好準備。(2)進行系統計算分析和仿真模擬試驗包括a)系統計算分析根據工程系統調試用運行方式，進行系統分析計算和電磁暫態過電壓計算分析，制定直流工程系統調試安全穩定措施；進行系統調試運行方式下的直流輸電系統動態特性和控制保護特性的計算分析，對直流系統控制保護特性和參數進行校核；對系統調試方式下的直流系統電磁暫態性能進行分析計算，提出系統調試方式下的直流系統過電壓水平。提交系統分析計算報告、直流輸電系統動態特性和控制保護特性的計算分析報告和直流系統電磁暫態性能分析報告；b)仿真試驗利用仿真試驗裝置進行模擬仿真試驗，對直流工程控制保護性能進行仿真試驗研究，對直流工程控制保護參數進行校核，根據仿真試驗研究結果，對直流工程控制保護性能和參數設定提出建議，對直流工程調試現場無法進行的試驗進行仿真試驗研究。提交直流輸電系統模擬仿真試驗報告。(3)系統調試方案的制定和系統調試試驗計劃的制定根據直流工程現場換流站一次和二次設備性能的具體情況，與計算分析和模擬試驗相結合，並充分了解和掌握現場的具體條件，制定編寫工程系統調試方案。系統調試方案分為系統低功率試驗項目和大功率試驗項目，低功率試驗項目主要考核直流系統的控制保護以及其他一些輔助性能，大功率試驗項目主要考核直流系統一次和二次設備性能。系統調試項目計劃安排。借鑑以往直流工程系統調試的經驗，考慮到直流輸電工程的實際情況，在考慮到直流工程各個環節均能得到有效驗證的前提下，對系統調試項目進行科學優化組合，從而保證了工程按期投運。工程系統調試結果證明，優化組合後的試驗項目完全滿足系統調試所要達到的目的。(4)現場監督換流站調試工作對現場直流輸電工程換流站系統調試工作進行技術監督，對試驗結果進行審核和技術把關，從技術上保證站調試工作的順利進行，為系統調試的順利進行創造良好的技術條件。(5)在現場組織實施系統調試試驗組織直流工程現場系統調試試驗；現場調試試驗項目的跟蹤計算分析；對調試試驗結果進行分析；解決試驗中出現的各種技術問題，對直流輸電工程設備技術性能給出評價。(6)直流輸電工程的試運行在直流工程系統調試完成以後，協助業主編寫直流系統試運行方案，為業主提供直流系統試運行技術服務，協助工程業主對試運行階段出現的問題進行分析，解決試運行期間出現的問題。(7)系統調試總結對現場調試資料進行整理、歸檔；對系統調試結果進行分析、歸納；編寫系統調試技術報告，對調試結果和結論進行分析研究，給出系統調試結論。全文摘要本發明提供了一種高壓直流輸電工程的系統調試方法，包括以下步驟(1)編寫系統調試大綱；(2)進行系統計算分析和仿真模擬試驗；(3)制定系統調試方案和系統調試試驗計劃；(4)在現場監督換流站調試工作；(5)對換流站調試工作進行技術監督；(6)按照編寫的系統調試方案，實施並完成系統調試試驗；(7)系統調試總結。文檔編號G06Q50/00GK101304170SQ200810115648公開日2008年11月12日申請日期2008年6月26日優先權日2008年6月26日發明者軍餘,印永華,張文朝,曾南超,楊萬開,王華偉,王明新申請人:中國電力科學研究院