2024年10月12日发(作者：真晓蕾)
２０１０年第４卷第４期
南方电网技术
特约专稿
２０１０，Ｖｏ１．４，Ｎｏ．４
ＳＯＵＴＨＥＲＮ ＰｏＷＥＲ ＳＹＳＴＥＭ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｆｅａｔｕｒｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ
文章编号：１６７４—０６２９（２０１０）０４．０００１．０７ 中图分类号：ＴＭ７２１．１；ＴＭ４６１ 文献标志码：Ａ
云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１ ２脉动串联阀组
同时解锁特性分析
洪潮
（南方电网科学研究院，广州５１００８０）
摘要：云广±８００ ｋＶ直流输电工程两端换流站均为双极配置，每极采用双１２脉动阀组串联结构。双１２脉动串联阀组
同时解锁是该工程实现８００ ｋｖ额定直流电压运行的直接方式，因而成为现场系统调试中非常重要和备受关注的试验项
目。基于现场调试结果，分析了不同解锁条件下双１２脉动阀纽同时解锁的特性，并对云广直流工程的双１２脉动阀纽同
时解锁性能进行了评估。
关键词：特高压直流输电；双１２脉动串联阀组；解锁；现场调试
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ Ｂｏｔｈ １２－ｐｕｌｓｅ Ｖａｌｖｅ
Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ Ｐｏｌｅ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ・—－Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ４－８００ ｋＶ ＤＣ Ｐｒｏｊ ｅｃｔ
ＨＯＮＧ Ｃｈａｏ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＳＧ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ００８０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｏｌｅ ｗｉｔｈ ｔｗｏ １２－－ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ｓｅｒｉｅｓ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ Ｙｕｎｎａｎ——Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ￣８００ ＤＣ ｐｒｏｊｅｃｔ
ｏｆ ｔｗｏ ｂｙｐｏｌａｒ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｗａｙ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｉｔｓ ｒａｔｅｄ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ８００ ｋＶ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｂｏｔｈ
１ ２一ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ ｐｏｌｅ，ａｎｄ ｔｈｕｓ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｅｓｔｉｎｇ ｉｔｅｍｓ ａｎｄ ｉｎ ｇｒｅａｔ ｃｏｎｃｅｍ
ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｎ—ｓｉｔｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ＤＣ ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｂｏｔｈ １ ２一ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ ｐｏｌｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅｓ
ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｔｈｅ ＤＣ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｂｏｔｈ １２一ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ ｐｏｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＵＨＶＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｔｗｏ １ ２－ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ｓｅｒｉｅｓ；ｄｅｂｌｏｃｋ；ｏｎ—ｓｉｔｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ
云南至广东＋８００ ｋＶ直流输电工程（云广直流
策略和经历的暂态过程，对云广直流工程双１２脉动
工程）是世界上第一个实现８００ ｋＶ电压等级运行和
阀组的解锁特性作出评估。
实际应用的特高压直流输电工程＿ｌ Ｊ。该工程两端换
流站均为双极配置，每极采用４００ ｋＶ＋４００ ｋＶ双１２
１ 云广直流工程的阀组运行方式
脉动阀组串联接线方式Ｌ４］，一个极的单阀组解锁运
如图１所示，换流站低端阀组指中性母线至４００
行可以实现以４００ ｋＶ直流电压输电，要实现以额定 ｋＶ母线之间的１２脉动阀组，高端阀组则是４００ ｋＶ
直流电压８００ ｋＶ运行输电，必须将同一极的２个
至８００ ｋＶ母线之间的１２脉动阀组。由于每个１２脉
１２脉动串联阀组都操作到运行状态，最直接方法是
动阀组作为基本换流单元均可以单独运行，因此，
将同一极２个１２脉动串联阀组同时实现解锁操作。
可供选择的实际运行方式有：单极单阀组、单极２
云广直流工程投产前，对双ｌ２脉动阀组串联结
阀组、双极２阀组、双极３阀组、双极４阀组运行
构的直流输电工程运行特性，我国完全没有经验和 方式＿４Ｊ。其中，双极３阀组是指一个极单阀组而另
积累，在云广直流工程极Ⅱ系统调试之前，同一极
一
个极双阀组的运行方式。该方式是一种双极直流
的２个１２脉动串联阀组同时解锁从未在我国实现 电压不平衡运行方式，但在云广直流工程通常采用
过。因此，有必要基于现场调试结果，针对双１２
的双极定功率控制模式下，双极的直流电流是平衡
脉动阀组同时解锁试验现象，分析解锁过程的控制
的，流人两端换流站接地极的直流电流接近于零。
２ 南方电网技术 第４卷
至接地极
直流线路
图１ 云广直流工程一个极的双１ ２脉动阀组串联结构及其测量量示意图
Ｆｉｇ １ Ａ Ｐｏｌｅ ｗｉｔｈ Ｔｗｏ １ ２一ｐｕｌｓｅ Ｖａｌｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｓｅｒｉｅｓ ａｎｄ Ｍａｉｎ ＤＣ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｖａｌｕｅｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ—Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ＤＣ Ｐｒｏｊｅｃｔ
基于云广直流工程的直流输电系统接线方式， 晶闸管阀，但此时不将触发脉冲发至晶闸管阀［５ 】。
即双极大地、单极大地回线、单极金属回线方式【４Ｊ’
云广直流工程的阀组在闭锁状态且旁路断路器断开
与不同的阀组运行方式一起组合，可以有４５种直流 时，触发角被控制在９０ 引，这与南方电网中的贵广
输电运行方式，如表ｌ所示。
直流、贵广二回直流等将触发角控制在逆变器限制
２云广直流工程的解锁操作
角１６０。不同ｌｏＪ。因此，在解锁过程中，触发角移相
过程也不相同，使被解锁的极或阀组所表现出的特
解锁过程是直流输电系统由主设备（换流变压 性和经历的暂态过程都有明显的差别。
器和换流器）带电但尚未输送功率的状态（闭锁状
解锁的阀组指触发脉冲已发至晶闸管阀，且两
态）转换到输送功率运行状态的过程＿２ ］。解锁操作
站的对应极一阀组由其控制器相互协调，以建立直流
是直流输电系统最基本的操作，而对于云广直流工
电流和直流电压。达到最终的解锁状态，需要一个
程，一个极的双阀组同时解锁既是常用的基本操作，
独立的控制信号，即触发脉冲使能（ｆｉｒｉｎｇ ｐｕｌｓｅ
也是达到额定直流电压（８００ ｋＶ）运行的直接方式。
ｅｎａｂｌｅ）信号发至阀基电子设备 。。Ｊ。
然而，云广±８００ ｋＶ直流输电工程的解锁过程，与
正常的阀组解锁顺序要求逆变器先于整流器执
南方电网中已投运的±５００ ｋＶ直流输电工程，例如
行解锁ｌ５ ］。在两站之间通信正常时，极控将确保两
贵广直流或贵广二回直流等在控制特性（主要是触 站允许解锁的阀组数相同，且解锁顺序由极控系统
发角控制）方面并不完全相同。
的通信确保逆变器总是先于整流器解锁。在站间通
云广±８００ ｋＶ直流输电工程的解锁操作是在 信正常时，云广直流工程可以在系统控制级下，由
两站或系统控制级主控站的运行人员工作站上进行
系统级主控站（可以是整流站，也可以是逆变站，
的。解锁没有预选阀组的专门操作，而是由各个阀
能够通过操作相互切换）操作解锁两站的对应阀组，
组所处的状态和阀组连接方式（是否处于闭锁状态， 这一过程由两站极控自动协调进行，确保逆变站阀
以及阀组是否处于旁路状态）来决定。对于一个极
组先于整流站对应阀组解锁。两站也可以在站控级
的双阀组同时解锁操作，其前提条件是两站同一极
下分别解锁本站的阀组，这时，需要两站的运行人
的共４个阀组都已处于闭锁状态，且４个阀组的旁
员协调操作，使逆变站阀组先于整流站对应阀组执
路断路器全部处于断开状态（在阀组闭锁状态下，
行解锁操作［５ ；即使整流站阀组先发出解锁命令，
该阀组的旁路隔离开关都处于断开状态，否则会出
站间通信正常时，整流器还是会等待逆变器的解锁
现阀组状态不确定的情况）。
信号，这种情况在云广直流工程极Ⅱ现场调试中曾
当阀组转入闭锁状态，即该阀组交流侧进线断 发生过，其后类似过程也通过云广直流仿真系统进
路器在其两侧的隔离开关已合上的条件下转为闭合
行了验证［”。
状态时，阀组控制系统即发送触发脉冲至阀基电子
在站问通信故障时，两站只能分别解锁本站的
设备；阀基电子设备利用此触发脉冲预检测该阀组
阀组ｌ５ 】。此时必须由两站的运行人员来确认两站同
第４期 洪潮：云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１２脉动串联阀组同时解锁特性分析 ３
表１ 云广直流输电工程的４５种运行方式
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ４５ ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ—Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ
４ 南方电网技术 第４卷
一
极待解锁的阀组数相同；解锁时两站的运行人员
必须协调操作，使逆变站阀组先于整流站对应阀组
解锁。如果出现整流站先于逆变站解锁，且两站解
锁命令发出的时间相差小于３ Ｓ，则能够成功实现解
锁；一旦整流站先解锁，且３ Ｓ内逆变站仍未解锁，
则整流器将由极控监视功能闭锁，解锁过程失败ｌ５］。
这一过程在云广直流实时仿真系统上多次验证过。
３一个极的双阀组同时解锁过程分析
云广直流工程双阀组同时解锁前，处于闭锁状
态阀组的触发角均被控制在９０。Ｉ 。同一极双阀组同
时解锁实现过程是：逆变器先发出触发脉冲，控制
器将触发角移到１２５。以准备逆变运行状态。在站间
通信正常时，逆变侧控制器向整流侧发送逆变器触
发脉冲已发出的信号；整流器在接收到逆变侧发来
的解锁信号后，执行发出触发脉冲，控制器将触发
角从９０。向最小触发角（５。）方向调整以建立直流电
流【５Ｊ。在整流器解锁后，迅速释放控制器，由定电
流控制器将电流控制参考值从闭锁状态的３１２．５ Ａ
（额定直流电流的１０％）迅速增大至由Ｐ． 功能得
到的值（在定功率控制模式下是一个固定值４５９．５６
Ａ）或定电流控制模式的３１２．５ Ａ加额定直流电流的
１０％，以加快建立直流电流和直流电压的过程。逆
变侧监测到直流电压处于上升过程时，释放控制器，
由定电压控制器作用，将直流电压参考值从０快速
（小于２００ ｍｓ）调升以建立正常运行的直流电压。
解锁进程中，当两站各自检测到直流电流升至额定
直流电流的５％后，将由各自的直流站控系统控制
投人最小滤波器组合（两站均为１组Ａ型加１组Ｂ
型）各２组交流滤波器 Ｊ。
由于在整流器解锁前，逆变器总是先发出触发
脉冲，并快速将触发角移到１２５。，这时整流器的阀
组因尚未触发，可以看作是开路状态，而由逆变器
带该极直流线路和两站的直流滤波器执行直流空载
加压过程。由逆变器空载加压，会将待解锁的极充
上与正常解锁后直流电压极性相反的电压，例如，
云广直流工程极Ⅱ在正常功率输送方向（楚雄至穗
东）时解锁后是负极，在极Ⅱ的逆变器已被触发、
而整流器还未接收到触发脉冲期间，由逆变器执行
的空载加压将使极Ⅱ加上正极性直流电压，这种现
象从现场调试大量的解锁过程录波可以清楚地观察
到，利用云广直流的实时仿真系统也可以复现此现
象ｌＪ Ｊ。参考云广直流工程逆变器空载加压试验的结
果，可知在触发角为１２５。时，双阀组空载加压可以
将该极直流电压充至３００ ｋＶ左右。然而在解锁过程
中，整流器触发脉冲发出之前，该极被逆变器以空
载加压方式充电到何值，实际影响的因素较多，其
中一个因素是整流器触发脉冲发出的时刻比逆变器
迟多久，这段时间越长，逆变器以空载加压方式运
行的时间就越长，空载加压所得的反极性电压值就
越大。但通过对现场调试大量的解锁过程录波分析
发现，这一反向充电过程在经历５ ｓ以后，反极性
电压值就处于缓慢增大的饱和状态，因此，整流器
触发脉冲发出的时刻迟于逆变器的时间只是影响因
素之一。另一方面，这一过程也不可能持续过长时
问，如果在逆变器解锁３０ ｓ之后，整流器仍未执行
解锁，则逆变器会报监视故障，使解锁过程失败。
图２所示为系统级下，楚雄站（整流站）为主
控站执行极Ⅱ双阀组解锁操作的现场调试录波图，
图中波形由上至下依次为整流站极Ⅱ Ｈ（其测点参
见图１）、逆变站极Ⅱ Ｉ｛、整流站ｋＨ、逆变站厶ｃＨ、
整流站Ｕａｕ、逆变站己 、整流站 ＬＨ、逆变站，ｄＬＨ、
整流站极Ⅱ两个阀组的触发角、逆变站极Ⅱ两个阀
组的触发角、整流站极Ⅱ两个阀组的触发脉冲使能
信号（ｆｉｒｉｎｇ ｐｕｌｓｅ ｅｎａｂｌｅｄ）、逆变站极Ⅱ两个阀组的
触发脉冲使能信号，图中代号Ｇ１和Ｇ２分别表示阀
组１和阀组２。这次解锁尽管是在整流站发出的命
令，但两站极控的协调确保了逆变侧先解锁；整流
侧收到逆变侧发出触发脉冲的返回信号后（约５３
ｍｓ），立即发出触发脉冲，因此，逆变侧先于整流
侧发出触发脉冲而进行空载加压的过程非常短暂
（约５３ ｍｓ），从录波观测，极Ⅱ被反向充电至正极
性电压的值很低（逆变侧直流线路出口处 Ｈ最高
达到１２．３３ ｋＶ）。由图２可见，双阀组解锁成功，解
锁过程中没有产生威胁直流输电设备的过电压和过
电流，两站均没有阀避雷器动作的记录；对两端交
流系统的冲击在允许范围内。
图３所示为站问通信故障时的站控级条件下，
两站配合由穗东站（逆变站）先执行解锁极Ⅱ双阀
组，楚雄站（整流站）在穗东站解锁后６．２２１ ｓ发出
触发脉冲的录波图，图中各波形所表示的变量与图
２相同。解锁过程中，由于逆变侧先于整流侧发出
触发脉冲的空载加压过程持续时间较长（约
６．２２１ ｓ），极Ⅱ被反向充电至正极性电压的值较高，
第４期 洪潮：云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１２脉动串联阀组同时解锁特性分析 ５
一
一 一一
番 。ｏ［ ． ’ — －－＿ 。’——
羲 。６ｓ０。ｏ。０ｏ｝
［。—√Ｖ
／＼ －－—一
０
一’＿—一
．
二
广— 一
器 ——— ＿ 一
曩 ６ｊ 。０。 ０。ｏｃ［ ／＼ ——～—一 。。一
鬟
６０
，。
０
。
［ ——～
。一
．
蓁 ～
舔厂——一
Ｉ整流侧两阀组触发脉冲使能信号
Ｇ １ ｌ＝＝二二二二；昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌
Ｇ１
Ｇ２
图２极¨双阀组在系统级楚雄站为主控站解锁过程波形图
Ｆｉｇ ２ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ ２ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｈｕｘｉｏｎｇ
ｂｅｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｅｖｅｌ Ｍａｓｔｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ
逆变侧直流线路出口处 Ｈ最高达到３０３．８９ ｋＶ。逆
变侧解锁命令发出后的录波如图４所示，图中波形
由上至下依次为逆变站极Ⅱ Ｈ、两个阀组的触发
角、两个阀组的电压控制参考值、两个阀组的触发
脉冲使能信号。从图４可以清楚地观察到，逆变侧
触发脉冲发出后极Ⅱ被逆变器以空载加压方式反向
充电的过程。整流侧发出触发脉冲后，经历了一个
由整流侧将极Ⅱ直流电压从正极性充电返回负极性
的过程，这段充电过程的特征是：整流侧 ｃＨ和厶ＬＨ
在阀组被触发后有一个快速冲高再回落的过程，
ｃＨ
最高达到８８９ Ａ，而同一时段逆变侧对应的，ｄｃＨ
测量值接近零值；逆变侧厶ＬＨ有一个滞后整流侧 ＬＨ
约４ ｍｓ出现的最高值达２４４Ａ的波峰，这是从整流
站充电至逆变站直流滤波器所形成的电流，对应此
逆变侧，ｄＬＨ的波峰段，逆变侧的厶ｃＨ依然保持为零
蠢 ｒ— ～ ～……
戛 ８广］ ～～一…一
～
黼
ｊ 广１ ——一
蓊 ｊ 鞋 ～ ． ． …
蠢 ｏ０Ｌ — ／～ ．
； —Ｖ～
薰广— —一
黧 ／／——一
ｌ整流侧两阀组触发脉冲使能信号
＝二＝二昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌
Ｇ１
Ｇ２
图３极Ｉ１双阀组在站间通信故障情况下的解锁过程波形图
Ｆｉｇ ３ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ ２ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈｏｕｔ
Ｔｅｌｅ—Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
值，可以确定此电流仅仅通过逆变站测量厶ＬＨ的电
流互感器，而没有流经测量，ｄｃＨ的电流互感器（测
点参见图１）；另外，从流经逆变站直流滤波器的电
流和中性母线电流，ｄＬＮ，都能够观察与，ｄＬｎ对应的
波动量，也印证了此电流只从逆变侧直流滤波器流
过。上述现象在现场调试的解锁过程中都可观察到。
对于解锁１个阀组同样也会出现类似的过程。
表２列出了典型操作条件下云广直流双阀组同
时解锁现场试验结果的部分数据，从整流器发出触
发脉冲时刻，至两站完成交流滤波器投入，整个解
锁过程约５００ ｍｓ时间；而实际上直流电压和电流建
立的过程更短暂，可见解锁是一个包含较大暂态冲
击的过程。然而，根据现场调试结果分析可以得出：
在正确执行解锁操作的情况下，云广直流工程双阀
组同时解锁均能够成功，两站的交流滤波器能够在
６ 南方电网技术 第４卷
目 蕈
匿目 摹傲划
器 坦
Ｏ
∞ 加
Ｏ Ｏ Ｏ
∞加Ｏ加加
谐振现象，而此谐振与双１２脉动阀组触发角不一致
有直接关系。从图２和图３中可以观察到，两个阀
组的触发角在双阀组同时解锁过程中均存在不一致
的现象，而与此对应的ＵｄＭ电压波形也表现出了谐
振的特征。由于本文篇幅限制，详细的分析不在此
目ｌ２Ｏ
羹 １１０
介绍。
捌 １００
４一极运行时另一极双阀组同时解锁过程
’ Ｇｌ、Ｇ２
由于云广直流工程的双极直流线路绝大部分都
是同杆架设的，一个极在（单阀组或双阀组）运行
Ｇ１、Ｇ２
状态下，会在另一极的直流线路上耦合产生与运行
极电压极性相同的直流电压。从现场调试阶段的不
ｌ触发脉冲使能信号
完全统计发现，一个极双阀组额定直流电压（正或
三三三三
鲁量曼
量量
曼星量曼量
量
负８００ ｋｖ）运行时，另一极上会耦合产生ｌ７０ ｋＶ
０
１
２３
４
５
６
至３００ ｋＶ同极性直流电压。
图４极¨双阀组在站间通信故障时逆变侧解锁后波形图
云广直流工程的一个极在运行时解锁另一极的
Ｆｉｇ ４ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ ２ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈｏｕｔ
阀组，会出现这一空载加压过程，在逆变器触发脉
Ｔｅｌｅ—Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａＲｅｒ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ
冲发出之前，在待解锁极上因耦合作用已经产生了
规定的时间内正确投入。其中，在系统级下执行解
一
个与正常解锁运行状态极性相反的电压。图５和
锁是推荐采用的运行操作方式。
图６给出了极Ⅱ双阀组在运行状态下，解锁极１双
在云广直流工程极Ⅱ调试阶段，极Ⅱ双阀组同
阀组的现场试验波形。其中图５为极Ｉ双阀组在逆
时解锁过程中曾有两次出现整流站（楚雄站）极Ⅱ
变侧触发脉冲已发出，而整流侧尚未解锁阶段的波
低端阀厅阀避雷器动作的记录，一次是在站控级、
形，从中可以观察到，在极Ｉ逆变器发出触发脉冲
站间通信正常条件下进行极Ⅱ双阀组同时解锁试
之前，极Ｉ已经因极Ⅱ处于运行状态而耦合产生了
验，两站配合解锁极Ⅱ双阀组成功，但楚雄站极Ⅱ
约一２０３ ｋＶ的直流电压；而在极Ｉ逆变侧双阀组发
低端阀厅内阀避雷器发出２个动作告警信号；另一
出触发脉冲后，逆变器以空载加压方式对极Ｉ反向
次是在逆变站为系统级主控站条件下进行极Ⅱ双阀
充电，图５中‰波形有一个明显的电压幅值增大
组解锁试验，极Ⅱ双阀组在定电流控制模式下解锁
过程。图６所示为整流侧发出触发脉冲后的极Ｉ成
成功，但楚雄站极Ⅱ低端阀厅的阀避雷器发出１个
功解锁过程，同样经历了一个由整流侧将极１直流
动作告警信号。对这两次阀避雷器动作原因进行分
电压从负极性充电返回正极性的过程，该过程已在
析，发现双阀组解锁过程中 Ｍ波形存在２４次谐波
上一节中介绍过。
暮鳝榭暮 糊莺 榭墓 划嚣媛 暮 恻暮 蜊 一鬟 Ｈ娶 ＞ 、ＩＰ门《、Ｊ一 ｐ，《／Ｈ鬟 Ｈ鞋 ｝ ＩＰ，《＼ｚ１Ｐ，《／Ｈ晕 一鞋 ｝ｌ 一。一＼≈
目
第４期 洪潮：云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１２脉动串联阀组同时解锁特性分析
Ｈ肇蘑 划
７
蕈＞
ｌ ２ ２ ３
叭
加 ｍ ∞∞∞∞ ０ ∞
Ｇ２
肇一
晕Ｓ
椒≈
捌
垦
一
Ｇ１、Ｇ２
鬟器
暮
０ １ ２ ３ ４ ５
图５极ｌＪ双阀组运行状态极Ｉ双阀组逆变侧解锁后波形图
Ｆｉｇ ５ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ｐｏｌｅ １’ｓ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ
Ｐｏｌｅ ２＇ｓ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
—一 一
－－－－－－－－－－－——－・—－－－－－－－－－－－－—－－－—－＿Ｊ
．
－
３００ ｌ
８ ————～
（ —＿—一
＿－＿ —
。２［ Ｉ－— ’ 一
——一
．．
——
。
－－．Ｉ
一
卜—— —～
卜— ．
４００ ６００ ８００
ｔ ｍｓ
图６极ｌＩ双阀组运行状态下解锁极Ｉ双阀组波形图
Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ １ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｌｅ ２＇ｓ
ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
通过对现场调试结果的分析可知，云广直流工
程一个极在运行时解锁另一极的（单或双）阀组，
正确的操作均能够成功地实现解锁。
５结语
实现云广直流工程以额定直流电压８００ ｋＶ运
行输电最直接的方法是将同一极２个１２脉动串联阀
组同时实现解锁操作。但在进行极Ⅱ双阀组同时解
锁调试时，没有双１２脉动串联阀组运行技术方面的
实际工程经验可供参考，而且一个极双ｌ２脉动串联
阀组的同时解锁特性，也是采用单１２脉动阀组的直
流输电工程无法反映的。因此，有必要基于现场调
试结果，针对双ｌ２脉动阀组同时解锁试验现象，分
析解锁过程的控制策略和经历的暂态过程。
本文重点关注解锁过程的暂态现象及其产生的
原因，根据现场调试结果对双阀组同时解锁的策略
进行了评估。云广直流工程从极Ⅱ双阀组调试解锁
成功及投运，是±８００ ｋＶ直流输电技术成功用于实
际工程的关键步骤之一。随着运行经验的积累，特
性分析亦将深入，更多相关的研究成果可以预期。
参考文献：
［１］ 洪潮．云广±８００ ｋＶ直流输电丁程系统试验Ⅲ．南方电网技术，
２０１０，２（４）：７ １４
ＨＯＮＧ Ｃｈａｏ．Ｔｈｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｓｔｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ—Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ±８００ ｋＶ
ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ｝ＪＪ．Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
２０１０，２（４）：７－１４
［２】 李岩，黄立滨，洪潮，等．±８００ｋＶ直流输电系统双１２脉动阀组
投退策略分析Ⅲ．南方电网技术，２０１０，２（４）：２ｌ～２５．
Ｌ１ Ｙａｎ，ＨＵＡＮＧ Ｌｉｂｉｎ，ＨＯＮＧ Ｃｈａｏ，ｅｔ．ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ
ｏｆ Ｂｌｏｅｋ／Ｄｅｂｌｏｃｋ Ｄｕａｌ １ ２－Ｐｕｌｓｅ Ｖａｌｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ±８００ ｋＶ ＤＣ
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］ｌ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１ ０，
２（４）：２１—２５．
［３］ 刘振亚．特高压直流输电理论［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００９．
［４］ 南方电网技术研究中心云南一广东５：８００ ｋＶ直流输电１二程主回
路参数研究报告［Ｒ］．广州：中国南方电网有限责任公司，２００７．
［５】 南方电网技术研究中心．云南一广东５：８００ ｋＶ直流输电工程极控
系统信息手册［Ｋ］广州：中国南方电网有限责任公司，２００９．
［６ ６］南方电网技术研究中心．贵州一广东Ⅱ回５：５００ ｋＶ直流输电工
程极控系统信息手册［Ｋ】．广州：中国南方电网有限责任公司，
２００７．
收稿日期：２０１０－０８—１０
作者简介：
洪潮（１９６７），男，湖北人，高级工程师（教授级），博士，从事变
直流混合电力系统仿真、直流输电工程仿真和试验研究以及调试工作
（ｅ－ｍａｉｌ）ｈｏｎｇｃｈａｏ＠ｃｓｇ．ｃｎ。
2024年10月12日发(作者：真晓蕾)
２０１０年第４卷第４期
南方电网技术
特约专稿
２０１０，Ｖｏ１．４，Ｎｏ．４
ＳＯＵＴＨＥＲＮ ＰｏＷＥＲ ＳＹＳＴＥＭ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｆｅａｔｕｒｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ
文章编号：１６７４—０６２９（２０１０）０４．０００１．０７ 中图分类号：ＴＭ７２１．１；ＴＭ４６１ 文献标志码：Ａ
云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１ ２脉动串联阀组
同时解锁特性分析
洪潮
（南方电网科学研究院，广州５１００８０）
摘要：云广±８００ ｋＶ直流输电工程两端换流站均为双极配置，每极采用双１２脉动阀组串联结构。双１２脉动串联阀组
同时解锁是该工程实现８００ ｋｖ额定直流电压运行的直接方式，因而成为现场系统调试中非常重要和备受关注的试验项
目。基于现场调试结果，分析了不同解锁条件下双１２脉动阀纽同时解锁的特性，并对云广直流工程的双１２脉动阀纽同
时解锁性能进行了评估。
关键词：特高压直流输电；双１２脉动串联阀组；解锁；现场调试
Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ Ｂｏｔｈ １２－ｐｕｌｓｅ Ｖａｌｖｅ
Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ Ｐｏｌｅ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ・—－Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ４－８００ ｋＶ ＤＣ Ｐｒｏｊ ｅｃｔ
ＨＯＮＧ Ｃｈａｏ
（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＳＧ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ００８０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｏｌｅ ｗｉｔｈ ｔｗｏ １２－－ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ｓｅｒｉｅｓ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ Ｙｕｎｎａｎ——Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ￣８００ ＤＣ ｐｒｏｊｅｃｔ
ｏｆ ｔｗｏ ｂｙｐｏｌａｒ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ，ａｎｄ ｉｔ ｉｓ ａ ｓｔｒａｉｇｈｔ ｗａｙ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｉｔｓ ｒａｔｅｄ ＤＣ ｖｏｌｔａｇｅ ８００ ｋＶ ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｂｏｔｈ
１ ２一ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ ｐｏｌｅ，ａｎｄ ｔｈｕｓ ｔｈｉｓ ｔｙｐｅ ｏｆ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｅｓｔｉｎｇ ｉｔｅｍｓ ａｎｄ ｉｎ ｇｒｅａｔ ｃｏｎｃｅｍ
ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｎ—ｓｉｔｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ＤＣ ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｂｏｔｈ １ ２一ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ ｐｏｌｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅｓ
ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆｔｈｅ ＤＣ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ ｂｏｔｈ １２一ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ａ ｐｏｌｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＵＨＶＤＣ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ；ｔｗｏ １ ２－ｐｕｌｓｅ ｖａｌｖｅ ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ ｓｅｒｉｅｓ；ｄｅｂｌｏｃｋ；ｏｎ—ｓｉｔｅ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ
云南至广东＋８００ ｋＶ直流输电工程（云广直流
策略和经历的暂态过程，对云广直流工程双１２脉动
工程）是世界上第一个实现８００ ｋＶ电压等级运行和
阀组的解锁特性作出评估。
实际应用的特高压直流输电工程＿ｌ Ｊ。该工程两端换
流站均为双极配置，每极采用４００ ｋＶ＋４００ ｋＶ双１２
１ 云广直流工程的阀组运行方式
脉动阀组串联接线方式Ｌ４］，一个极的单阀组解锁运
如图１所示，换流站低端阀组指中性母线至４００
行可以实现以４００ ｋＶ直流电压输电，要实现以额定 ｋＶ母线之间的１２脉动阀组，高端阀组则是４００ ｋＶ
直流电压８００ ｋＶ运行输电，必须将同一极的２个
至８００ ｋＶ母线之间的１２脉动阀组。由于每个１２脉
１２脉动串联阀组都操作到运行状态，最直接方法是
动阀组作为基本换流单元均可以单独运行，因此，
将同一极２个１２脉动串联阀组同时实现解锁操作。
可供选择的实际运行方式有：单极单阀组、单极２
云广直流工程投产前，对双ｌ２脉动阀组串联结
阀组、双极２阀组、双极３阀组、双极４阀组运行
构的直流输电工程运行特性，我国完全没有经验和 方式＿４Ｊ。其中，双极３阀组是指一个极单阀组而另
积累，在云广直流工程极Ⅱ系统调试之前，同一极
一
个极双阀组的运行方式。该方式是一种双极直流
的２个１２脉动串联阀组同时解锁从未在我国实现 电压不平衡运行方式，但在云广直流工程通常采用
过。因此，有必要基于现场调试结果，针对双１２
的双极定功率控制模式下，双极的直流电流是平衡
脉动阀组同时解锁试验现象，分析解锁过程的控制
的，流人两端换流站接地极的直流电流接近于零。
２ 南方电网技术 第４卷
至接地极
直流线路
图１ 云广直流工程一个极的双１ ２脉动阀组串联结构及其测量量示意图
Ｆｉｇ １ Ａ Ｐｏｌｅ ｗｉｔｈ Ｔｗｏ １ ２一ｐｕｌｓｅ Ｖａｌｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｓｅｒｉｅｓ ａｎｄ Ｍａｉｎ ＤＣ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｖａｌｕｅｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ—Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ＤＣ Ｐｒｏｊｅｃｔ
基于云广直流工程的直流输电系统接线方式， 晶闸管阀，但此时不将触发脉冲发至晶闸管阀［５ 】。
即双极大地、单极大地回线、单极金属回线方式【４Ｊ’
云广直流工程的阀组在闭锁状态且旁路断路器断开
与不同的阀组运行方式一起组合，可以有４５种直流 时，触发角被控制在９０ 引，这与南方电网中的贵广
输电运行方式，如表ｌ所示。
直流、贵广二回直流等将触发角控制在逆变器限制
２云广直流工程的解锁操作
角１６０。不同ｌｏＪ。因此，在解锁过程中，触发角移相
过程也不相同，使被解锁的极或阀组所表现出的特
解锁过程是直流输电系统由主设备（换流变压 性和经历的暂态过程都有明显的差别。
器和换流器）带电但尚未输送功率的状态（闭锁状
解锁的阀组指触发脉冲已发至晶闸管阀，且两
态）转换到输送功率运行状态的过程＿２ ］。解锁操作
站的对应极一阀组由其控制器相互协调，以建立直流
是直流输电系统最基本的操作，而对于云广直流工
电流和直流电压。达到最终的解锁状态，需要一个
程，一个极的双阀组同时解锁既是常用的基本操作，
独立的控制信号，即触发脉冲使能（ｆｉｒｉｎｇ ｐｕｌｓｅ
也是达到额定直流电压（８００ ｋＶ）运行的直接方式。
ｅｎａｂｌｅ）信号发至阀基电子设备 。。Ｊ。
然而，云广±８００ ｋＶ直流输电工程的解锁过程，与
正常的阀组解锁顺序要求逆变器先于整流器执
南方电网中已投运的±５００ ｋＶ直流输电工程，例如
行解锁ｌ５ ］。在两站之间通信正常时，极控将确保两
贵广直流或贵广二回直流等在控制特性（主要是触 站允许解锁的阀组数相同，且解锁顺序由极控系统
发角控制）方面并不完全相同。
的通信确保逆变器总是先于整流器解锁。在站间通
云广±８００ ｋＶ直流输电工程的解锁操作是在 信正常时，云广直流工程可以在系统控制级下，由
两站或系统控制级主控站的运行人员工作站上进行
系统级主控站（可以是整流站，也可以是逆变站，
的。解锁没有预选阀组的专门操作，而是由各个阀
能够通过操作相互切换）操作解锁两站的对应阀组，
组所处的状态和阀组连接方式（是否处于闭锁状态， 这一过程由两站极控自动协调进行，确保逆变站阀
以及阀组是否处于旁路状态）来决定。对于一个极
组先于整流站对应阀组解锁。两站也可以在站控级
的双阀组同时解锁操作，其前提条件是两站同一极
下分别解锁本站的阀组，这时，需要两站的运行人
的共４个阀组都已处于闭锁状态，且４个阀组的旁
员协调操作，使逆变站阀组先于整流站对应阀组执
路断路器全部处于断开状态（在阀组闭锁状态下，
行解锁操作［５ ；即使整流站阀组先发出解锁命令，
该阀组的旁路隔离开关都处于断开状态，否则会出
站间通信正常时，整流器还是会等待逆变器的解锁
现阀组状态不确定的情况）。
信号，这种情况在云广直流工程极Ⅱ现场调试中曾
当阀组转入闭锁状态，即该阀组交流侧进线断 发生过，其后类似过程也通过云广直流仿真系统进
路器在其两侧的隔离开关已合上的条件下转为闭合
行了验证［”。
状态时，阀组控制系统即发送触发脉冲至阀基电子
在站问通信故障时，两站只能分别解锁本站的
设备；阀基电子设备利用此触发脉冲预检测该阀组
阀组ｌ５ 】。此时必须由两站的运行人员来确认两站同
第４期 洪潮：云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１２脉动串联阀组同时解锁特性分析 ３
表１ 云广直流输电工程的４５种运行方式
Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ４５ ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ—Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ
４ 南方电网技术 第４卷
一
极待解锁的阀组数相同；解锁时两站的运行人员
必须协调操作，使逆变站阀组先于整流站对应阀组
解锁。如果出现整流站先于逆变站解锁，且两站解
锁命令发出的时间相差小于３ Ｓ，则能够成功实现解
锁；一旦整流站先解锁，且３ Ｓ内逆变站仍未解锁，
则整流器将由极控监视功能闭锁，解锁过程失败ｌ５］。
这一过程在云广直流实时仿真系统上多次验证过。
３一个极的双阀组同时解锁过程分析
云广直流工程双阀组同时解锁前，处于闭锁状
态阀组的触发角均被控制在９０。Ｉ 。同一极双阀组同
时解锁实现过程是：逆变器先发出触发脉冲，控制
器将触发角移到１２５。以准备逆变运行状态。在站间
通信正常时，逆变侧控制器向整流侧发送逆变器触
发脉冲已发出的信号；整流器在接收到逆变侧发来
的解锁信号后，执行发出触发脉冲，控制器将触发
角从９０。向最小触发角（５。）方向调整以建立直流电
流【５Ｊ。在整流器解锁后，迅速释放控制器，由定电
流控制器将电流控制参考值从闭锁状态的３１２．５ Ａ
（额定直流电流的１０％）迅速增大至由Ｐ． 功能得
到的值（在定功率控制模式下是一个固定值４５９．５６
Ａ）或定电流控制模式的３１２．５ Ａ加额定直流电流的
１０％，以加快建立直流电流和直流电压的过程。逆
变侧监测到直流电压处于上升过程时，释放控制器，
由定电压控制器作用，将直流电压参考值从０快速
（小于２００ ｍｓ）调升以建立正常运行的直流电压。
解锁进程中，当两站各自检测到直流电流升至额定
直流电流的５％后，将由各自的直流站控系统控制
投人最小滤波器组合（两站均为１组Ａ型加１组Ｂ
型）各２组交流滤波器 Ｊ。
由于在整流器解锁前，逆变器总是先发出触发
脉冲，并快速将触发角移到１２５。，这时整流器的阀
组因尚未触发，可以看作是开路状态，而由逆变器
带该极直流线路和两站的直流滤波器执行直流空载
加压过程。由逆变器空载加压，会将待解锁的极充
上与正常解锁后直流电压极性相反的电压，例如，
云广直流工程极Ⅱ在正常功率输送方向（楚雄至穗
东）时解锁后是负极，在极Ⅱ的逆变器已被触发、
而整流器还未接收到触发脉冲期间，由逆变器执行
的空载加压将使极Ⅱ加上正极性直流电压，这种现
象从现场调试大量的解锁过程录波可以清楚地观察
到，利用云广直流的实时仿真系统也可以复现此现
象ｌＪ Ｊ。参考云广直流工程逆变器空载加压试验的结
果，可知在触发角为１２５。时，双阀组空载加压可以
将该极直流电压充至３００ ｋＶ左右。然而在解锁过程
中，整流器触发脉冲发出之前，该极被逆变器以空
载加压方式充电到何值，实际影响的因素较多，其
中一个因素是整流器触发脉冲发出的时刻比逆变器
迟多久，这段时间越长，逆变器以空载加压方式运
行的时间就越长，空载加压所得的反极性电压值就
越大。但通过对现场调试大量的解锁过程录波分析
发现，这一反向充电过程在经历５ ｓ以后，反极性
电压值就处于缓慢增大的饱和状态，因此，整流器
触发脉冲发出的时刻迟于逆变器的时间只是影响因
素之一。另一方面，这一过程也不可能持续过长时
问，如果在逆变器解锁３０ ｓ之后，整流器仍未执行
解锁，则逆变器会报监视故障，使解锁过程失败。
图２所示为系统级下，楚雄站（整流站）为主
控站执行极Ⅱ双阀组解锁操作的现场调试录波图，
图中波形由上至下依次为整流站极Ⅱ Ｈ（其测点参
见图１）、逆变站极Ⅱ Ｉ｛、整流站ｋＨ、逆变站厶ｃＨ、
整流站Ｕａｕ、逆变站己 、整流站 ＬＨ、逆变站，ｄＬＨ、
整流站极Ⅱ两个阀组的触发角、逆变站极Ⅱ两个阀
组的触发角、整流站极Ⅱ两个阀组的触发脉冲使能
信号（ｆｉｒｉｎｇ ｐｕｌｓｅ ｅｎａｂｌｅｄ）、逆变站极Ⅱ两个阀组的
触发脉冲使能信号，图中代号Ｇ１和Ｇ２分别表示阀
组１和阀组２。这次解锁尽管是在整流站发出的命
令，但两站极控的协调确保了逆变侧先解锁；整流
侧收到逆变侧发出触发脉冲的返回信号后（约５３
ｍｓ），立即发出触发脉冲，因此，逆变侧先于整流
侧发出触发脉冲而进行空载加压的过程非常短暂
（约５３ ｍｓ），从录波观测，极Ⅱ被反向充电至正极
性电压的值很低（逆变侧直流线路出口处 Ｈ最高
达到１２．３３ ｋＶ）。由图２可见，双阀组解锁成功，解
锁过程中没有产生威胁直流输电设备的过电压和过
电流，两站均没有阀避雷器动作的记录；对两端交
流系统的冲击在允许范围内。
图３所示为站问通信故障时的站控级条件下，
两站配合由穗东站（逆变站）先执行解锁极Ⅱ双阀
组，楚雄站（整流站）在穗东站解锁后６．２２１ ｓ发出
触发脉冲的录波图，图中各波形所表示的变量与图
２相同。解锁过程中，由于逆变侧先于整流侧发出
触发脉冲的空载加压过程持续时间较长（约
６．２２１ ｓ），极Ⅱ被反向充电至正极性电压的值较高，
第４期 洪潮：云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１２脉动串联阀组同时解锁特性分析 ５
一
一 一一
番 。ｏ［ ． ’ — －－＿ 。’——
羲 。６ｓ０。ｏ。０ｏ｝
［。—√Ｖ
／＼ －－—一
０
一’＿—一
．
二
广— 一
器 ——— ＿ 一
曩 ６ｊ 。０。 ０。ｏｃ［ ／＼ ——～—一 。。一
鬟
６０
，。
０
。
［ ——～
。一
．
蓁 ～
舔厂——一
Ｉ整流侧两阀组触发脉冲使能信号
Ｇ １ ｌ＝＝二二二二；昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌
Ｇ１
Ｇ２
图２极¨双阀组在系统级楚雄站为主控站解锁过程波形图
Ｆｉｇ ２ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ ２ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｈｕｘｉｏｎｇ
ｂｅｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｅｖｅｌ Ｍａｓｔｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ
逆变侧直流线路出口处 Ｈ最高达到３０３．８９ ｋＶ。逆
变侧解锁命令发出后的录波如图４所示，图中波形
由上至下依次为逆变站极Ⅱ Ｈ、两个阀组的触发
角、两个阀组的电压控制参考值、两个阀组的触发
脉冲使能信号。从图４可以清楚地观察到，逆变侧
触发脉冲发出后极Ⅱ被逆变器以空载加压方式反向
充电的过程。整流侧发出触发脉冲后，经历了一个
由整流侧将极Ⅱ直流电压从正极性充电返回负极性
的过程，这段充电过程的特征是：整流侧 ｃＨ和厶ＬＨ
在阀组被触发后有一个快速冲高再回落的过程，
ｃＨ
最高达到８８９ Ａ，而同一时段逆变侧对应的，ｄｃＨ
测量值接近零值；逆变侧厶ＬＨ有一个滞后整流侧 ＬＨ
约４ ｍｓ出现的最高值达２４４Ａ的波峰，这是从整流
站充电至逆变站直流滤波器所形成的电流，对应此
逆变侧，ｄＬＨ的波峰段，逆变侧的厶ｃＨ依然保持为零
蠢 ｒ— ～ ～……
戛 ８广］ ～～一…一
～
黼
ｊ 广１ ——一
蓊 ｊ 鞋 ～ ． ． …
蠢 ｏ０Ｌ — ／～ ．
； —Ｖ～
薰广— —一
黧 ／／——一
ｌ整流侧两阀组触发脉冲使能信号
＝二＝二昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌昌
Ｇ１
Ｇ２
图３极Ｉ１双阀组在站间通信故障情况下的解锁过程波形图
Ｆｉｇ ３ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ ２ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈｏｕｔ
Ｔｅｌｅ—Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
值，可以确定此电流仅仅通过逆变站测量厶ＬＨ的电
流互感器，而没有流经测量，ｄｃＨ的电流互感器（测
点参见图１）；另外，从流经逆变站直流滤波器的电
流和中性母线电流，ｄＬＮ，都能够观察与，ｄＬｎ对应的
波动量，也印证了此电流只从逆变侧直流滤波器流
过。上述现象在现场调试的解锁过程中都可观察到。
对于解锁１个阀组同样也会出现类似的过程。
表２列出了典型操作条件下云广直流双阀组同
时解锁现场试验结果的部分数据，从整流器发出触
发脉冲时刻，至两站完成交流滤波器投入，整个解
锁过程约５００ ｍｓ时间；而实际上直流电压和电流建
立的过程更短暂，可见解锁是一个包含较大暂态冲
击的过程。然而，根据现场调试结果分析可以得出：
在正确执行解锁操作的情况下，云广直流工程双阀
组同时解锁均能够成功，两站的交流滤波器能够在
６ 南方电网技术 第４卷
目 蕈
匿目 摹傲划
器 坦
Ｏ
∞ 加
Ｏ Ｏ Ｏ
∞加Ｏ加加
谐振现象，而此谐振与双１２脉动阀组触发角不一致
有直接关系。从图２和图３中可以观察到，两个阀
组的触发角在双阀组同时解锁过程中均存在不一致
的现象，而与此对应的ＵｄＭ电压波形也表现出了谐
振的特征。由于本文篇幅限制，详细的分析不在此
目ｌ２Ｏ
羹 １１０
介绍。
捌 １００
４一极运行时另一极双阀组同时解锁过程
’ Ｇｌ、Ｇ２
由于云广直流工程的双极直流线路绝大部分都
是同杆架设的，一个极在（单阀组或双阀组）运行
Ｇ１、Ｇ２
状态下，会在另一极的直流线路上耦合产生与运行
极电压极性相同的直流电压。从现场调试阶段的不
ｌ触发脉冲使能信号
完全统计发现，一个极双阀组额定直流电压（正或
三三三三
鲁量曼
量量
曼星量曼量
量
负８００ ｋｖ）运行时，另一极上会耦合产生ｌ７０ ｋＶ
０
１
２３
４
５
６
至３００ ｋＶ同极性直流电压。
图４极¨双阀组在站间通信故障时逆变侧解锁后波形图
云广直流工程的一个极在运行时解锁另一极的
Ｆｉｇ ４ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ ２ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈｏｕｔ
阀组，会出现这一空载加压过程，在逆变器触发脉
Ｔｅｌｅ—Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａＲｅｒ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ
冲发出之前，在待解锁极上因耦合作用已经产生了
规定的时间内正确投入。其中，在系统级下执行解
一
个与正常解锁运行状态极性相反的电压。图５和
锁是推荐采用的运行操作方式。
图６给出了极Ⅱ双阀组在运行状态下，解锁极１双
在云广直流工程极Ⅱ调试阶段，极Ⅱ双阀组同
阀组的现场试验波形。其中图５为极Ｉ双阀组在逆
时解锁过程中曾有两次出现整流站（楚雄站）极Ⅱ
变侧触发脉冲已发出，而整流侧尚未解锁阶段的波
低端阀厅阀避雷器动作的记录，一次是在站控级、
形，从中可以观察到，在极Ｉ逆变器发出触发脉冲
站间通信正常条件下进行极Ⅱ双阀组同时解锁试
之前，极Ｉ已经因极Ⅱ处于运行状态而耦合产生了
验，两站配合解锁极Ⅱ双阀组成功，但楚雄站极Ⅱ
约一２０３ ｋＶ的直流电压；而在极Ｉ逆变侧双阀组发
低端阀厅内阀避雷器发出２个动作告警信号；另一
出触发脉冲后，逆变器以空载加压方式对极Ｉ反向
次是在逆变站为系统级主控站条件下进行极Ⅱ双阀
充电，图５中‰波形有一个明显的电压幅值增大
组解锁试验，极Ⅱ双阀组在定电流控制模式下解锁
过程。图６所示为整流侧发出触发脉冲后的极Ｉ成
成功，但楚雄站极Ⅱ低端阀厅的阀避雷器发出１个
功解锁过程，同样经历了一个由整流侧将极１直流
动作告警信号。对这两次阀避雷器动作原因进行分
电压从负极性充电返回正极性的过程，该过程已在
析，发现双阀组解锁过程中 Ｍ波形存在２４次谐波
上一节中介绍过。
暮鳝榭暮 糊莺 榭墓 划嚣媛 暮 恻暮 蜊 一鬟 Ｈ娶 ＞ 、ＩＰ门《、Ｊ一 ｐ，《／Ｈ鬟 Ｈ鞋 ｝ ＩＰ，《＼ｚ１Ｐ，《／Ｈ晕 一鞋 ｝ｌ 一。一＼≈
目
第４期 洪潮：云广±８００ ｋＶ直流输电工程双１２脉动串联阀组同时解锁特性分析
Ｈ肇蘑 划
７
蕈＞
ｌ ２ ２ ３
叭
加 ｍ ∞∞∞∞ ０ ∞
Ｇ２
肇一
晕Ｓ
椒≈
捌
垦
一
Ｇ１、Ｇ２
鬟器
暮
０ １ ２ ３ ４ ５
图５极ｌＪ双阀组运行状态极Ｉ双阀组逆变侧解锁后波形图
Ｆｉｇ ５ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ Ｐｏｌｅ １’ｓ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ
Ｐｏｌｅ ２＇ｓ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
—一 一
－－－－－－－－－－－——－・—－－－－－－－－－－－－—－－－—－＿Ｊ
．
－
３００ ｌ
８ ————～
（ —＿—一
＿－＿ —
。２［ Ｉ－— ’ 一
——一
．．
——
。
－－．Ｉ
一
卜—— —～
卜— ．
４００ ６００ ８００
ｔ ｍｓ
图６极ｌＩ双阀组运行状态下解锁极Ｉ双阀组波形图
Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ Ｄｅｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｐｏｌｅ １ ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｐｏｌｅ ２＇ｓ
ｂｏｔｈ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
通过对现场调试结果的分析可知，云广直流工
程一个极在运行时解锁另一极的（单或双）阀组，
正确的操作均能够成功地实现解锁。
５结语
实现云广直流工程以额定直流电压８００ ｋＶ运
行输电最直接的方法是将同一极２个１２脉动串联阀
组同时实现解锁操作。但在进行极Ⅱ双阀组同时解
锁调试时，没有双１２脉动串联阀组运行技术方面的
实际工程经验可供参考，而且一个极双ｌ２脉动串联
阀组的同时解锁特性，也是采用单１２脉动阀组的直
流输电工程无法反映的。因此，有必要基于现场调
试结果，针对双ｌ２脉动阀组同时解锁试验现象，分
析解锁过程的控制策略和经历的暂态过程。
本文重点关注解锁过程的暂态现象及其产生的
原因，根据现场调试结果对双阀组同时解锁的策略
进行了评估。云广直流工程从极Ⅱ双阀组调试解锁
成功及投运，是±８００ ｋＶ直流输电技术成功用于实
际工程的关键步骤之一。随着运行经验的积累，特
性分析亦将深入，更多相关的研究成果可以预期。
参考文献：
［１］ 洪潮．云广±８００ ｋＶ直流输电丁程系统试验Ⅲ．南方电网技术，
２０１０，２（４）：７ １４
ＨＯＮＧ Ｃｈａｏ．Ｔｈｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｓｔｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ—Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ±８００ ｋＶ
ＤＣ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ｝ＪＪ．Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
２０１０，２（４）：７－１４
［２】 李岩，黄立滨，洪潮，等．±８００ｋＶ直流输电系统双１２脉动阀组
投退策略分析Ⅲ．南方电网技术，２０１０，２（４）：２ｌ～２５．
Ｌ１ Ｙａｎ，ＨＵＡＮＧ Ｌｉｂｉｎ，ＨＯＮＧ Ｃｈａｏ，ｅｔ．ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ
ｏｆ Ｂｌｏｅｋ／Ｄｅｂｌｏｃｋ Ｄｕａｌ １ ２－Ｐｕｌｓｅ Ｖａｌｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ±８００ ｋＶ ＤＣ
Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］ｌ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１ ０，
２（４）：２１—２５．
［３］ 刘振亚．特高压直流输电理论［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００９．
［４］ 南方电网技术研究中心云南一广东５：８００ ｋＶ直流输电１二程主回
路参数研究报告［Ｒ］．广州：中国南方电网有限责任公司，２００７．
［５】 南方电网技术研究中心．云南一广东５：８００ ｋＶ直流输电工程极控
系统信息手册［Ｋ］广州：中国南方电网有限责任公司，２００９．
［６ ６］南方电网技术研究中心．贵州一广东Ⅱ回５：５００ ｋＶ直流输电工
程极控系统信息手册［Ｋ】．广州：中国南方电网有限责任公司，
２００７．
收稿日期：２０１０－０８—１０
作者简介：
洪潮（１９６７），男，湖北人，高级工程师（教授级），博士，从事变
直流混合电力系统仿真、直流输电工程仿真和试验研究以及调试工作
（ｅ－ｍａｉｌ）ｈｏｎｇｃｈａｏ＠ｃｓｇ．ｃｎ。