基于模块化多电平变流器的轻型直流输电系统 被引量：210

1

作者 刘钟淇 宋强 刘文华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期53-58,共6页

对一种新型的模块化多电平变流器(MMC)在轻型直流输电系统(VSC-HVDC)中的应用进行了研究。首先建立了MMC系统的数学模型,提出了适用于MMC系统的快速脉宽调制控制方法、模块电容电压平衡控制策略以及降低器件开关频率的方法。对于系统级... 对一种新型的模块化多电平变流器(MMC)在轻型直流输电系统(VSC-HVDC)中的应用进行了研究。首先建立了MMC系统的数学模型,提出了适用于MMC系统的快速脉宽调制控制方法、模块电容电压平衡控制策略以及降低器件开关频率的方法。对于系统级控制,提出了基于MMC的VSC-HVDC输电系统非线性控制器,包括有功功率和无功功率解耦控制器,以及直流侧电压控制器。通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提出的模型和控制方法进行了验证,证实了其可行性和有效性。 展开更多

关键词 轻型直流输电 模块化多电平变流器 脉宽调制 直流电压平衡控制 非线性控制器

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新型模块化多电平变流器的控制策略研究 被引量：50

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作者 刘钟淇 宋强 刘文华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2009年第10期5-7,18,共4页

针对轻型直流输电系统(VSC-HVDC)的应用,基于新型的模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,简称MMC)结构,建立了MMC变流器系统的电磁暂态模型,分别研究了MMC变流器的装置级控制和系统级控制。其中装置级控制实现了对MMC变流... 针对轻型直流输电系统(VSC-HVDC)的应用,基于新型的模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,简称MMC)结构,建立了MMC变流器系统的电磁暂态模型,分别研究了MMC变流器的装置级控制和系统级控制。其中装置级控制实现了对MMC变流器的多电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制和直流侧电容电压平衡控制;系统级控制利用基于反馈线性化的非线性控制器,实现了对系统有功功率和无功功率的解耦控制。通过仿真软件PSCAD/EMTDC对所述控制方法进行了验证,仿真结果证实了控制方式的可行性。 展开更多

关键词 变流器 脉宽调制/多电平 空间矢量 直流电压平衡 反馈线性化

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采用MMC变流器的VSC-HVDC系统故障态研究 被引量：39

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作者 刘钟淇 宋强 刘文华 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期69-71,共3页

在交流侧系统电压发生不对称故障时,对基于模块化多电平变流器(MMC)的轻型直流输电系统(VSC-HVDC)的控制进行了研究。基于MMC的系统数学模型,针对故障系统中存在零序电流通路的特点,提出了故障时的系统正负零序控制器。为在故障时尽量... 在交流侧系统电压发生不对称故障时,对基于模块化多电平变流器(MMC)的轻型直流输电系统(VSC-HVDC)的控制进行了研究。基于MMC的系统数学模型,针对故障系统中存在零序电流通路的特点,提出了故障时的系统正负零序控制器。为在故障时尽量保持原有有功功率的传输,并保证故障电流满足系统安全运行的条件,提出了故障时的系统有功功率控制策略。通过仿真软件PSCAD/EMTDC验证了所提控制器和控制策略的有效性。 展开更多

关键词 轻型直流输电系统 模块化多电平变流器 控制器

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大功率电力电子装置实时仿真的研究进展 被引量：21

4

作者 宋强 刘钟淇 +1 位作者 张洪涛 刘文华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期3329-3333,共5页

介绍了目前大功率电力电子装置的主要实时仿真手段,从复杂电力电子系统建模、实时交互仿真计算精度控制和复杂电力电子系统并行计算技术等几方面,对大功率电力电子实时数字仿真技术的研究现状及其发展方向进行了综述和讨论。

关键词 大功率电力电子 实时数字仿真 电磁暂态仿真 并行计算

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低电压穿越过程中DFIG型风电场同步稳定及无功电流控制方法 被引量：19

5

作者 刘璐 耿华 +2 位作者 马少康 朱国荣 刘钟淇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第15期4399-4407,共9页

电网故障持续过程中,低电压穿越导则要求风电场输出规定的无功电流以支撑电网电压恢复。目前电网运营商通常规定风电场配置一定容量的静态无功补偿装置(static synchronous compensator,STATCOM)来提供无功支撑,该文对配有STATCOM的风... 电网故障持续过程中,低电压穿越导则要求风电场输出规定的无功电流以支撑电网电压恢复。目前电网运营商通常规定风电场配置一定容量的静态无功补偿装置(static synchronous compensator,STATCOM)来提供无功支撑,该文对配有STATCOM的风电场进行研究。为满足低压穿越要求,风电机组和STATCOM都需采用基于锁相环的电流矢量控制方法。但是在电网严重故障时,由于锁相环与风电场电流控制之间存在动态交互,风电场输出与电网存在同步失稳的风险。该文以双馈型发电机的(doubly fed induction generator,DFIG)风电场为例,分析了风电场的同步稳定机理和条件,得出实现风电场的同步稳定必须输出一定的有功电流。而STATCOM只能输出无功,因此需DFIG的协助才能实现同步稳定;同时受功率变流器输出能力的限制,DFIG无功输出能力减弱,需STATCOM协助才能满足并网导则的无功需求。基于此,提出一种DFIG和STATCOM的协同电流控制方法,根据电网传输线路阻抗角协调控制风电场输出电流的有功、无功分量,确保风电场同步于电网运行。最后通过仿真验证了理论分析和控制方法的有效性。 展开更多

关键词 风电场 严重故障穿越 锁相环 阻抗角 静态无功补偿器 协同电流控制

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±50 Mvar链式STATCOM的实时数字仿真 被引量：12

6

作者 张洪涛 宋强 +1 位作者 刘钟淇 刘文华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2006年第17期19-23,共5页

针对上海西郊变电站±50 Mvar静止无功发生器(STATCOM)示范工程,提出了面向大功率电力电子装置的实时数字模型建立方法和数值计算方法,并基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA),设计和实现了±50 Mvar STATCOM实时... 针对上海西郊变电站±50 Mvar静止无功发生器(STATCOM)示范工程,提出了面向大功率电力电子装置的实时数字模型建立方法和数值计算方法,并基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA),设计和实现了±50 Mvar STATCOM实时数字仿真平台,通过与离线电磁暂态仿真工具PSCAD/EMTDC的仿真结果的对比研究,验证了其有效性和正确性。所设计的实时数字仿真平台在±50 Mvar STATCOM现场调试和投运过程中得到了成功应用,大大缩短了现场调试周期。 展开更多

关键词 静止无功发生器 大功率电力电子 实时数字仿真

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以深远海风电为核心的能源岛能源外送经济性分析

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作者 刘钟淇 刘耀 侯金鸣 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第9期94-102,共9页

深远海风电具有资源丰富、利用小时数高、不占用陆上土地等优势,对于推动实现碳达峰碳中和具有重要意义。以深远海风电为核心的海上能源岛,通过“海上风电+”的融合发展模式,能够提高海域综合利用率,提升整体效益,降低开发成本。建设以... 深远海风电具有资源丰富、利用小时数高、不占用陆上土地等优势,对于推动实现碳达峰碳中和具有重要意义。以深远海风电为核心的海上能源岛,通过“海上风电+”的融合发展模式,能够提高海域综合利用率,提升整体效益,降低开发成本。建设以深远海风电为核心的能源岛,涉及漂浮式海上风电等能源开发技术、电制氢(氨)等能源综合利用技术、柔性直流输电和管道输氢等能源外送技术。介绍以深远海风电为核心的能源岛总体构成,比较分析适用于深远海风电为核心的能源岛大规模能源外送的输电技术,分别测算了汇集1 000 MW漂浮式海上风电的能源岛通过柔性直流送电的成本、电制氢后通过管道输氢的成本,并将输电成本与输氢成本进行了比较。通过比较分析,以深远海风电为核心的海上能源岛适宜选择柔性直流输电技术或者管道输氢作为能源外送方案。测算结果表明,在2023年、2030年和2050年,输送距离为100~200km时柔性直流输电方案的经济性均要优于输氢方案;输电方案与输氢方案的选择需综合考虑成本和登陆地区的消纳能力;预计在2050年,离岸100~200 km不同比例的电氢混合外送综合成本在0.18~0.27元/(kW·h)之间,与西部北部风光新能源基地、西南水风光基地外送东部的成本相比具有竞争力。 展开更多

关键词 能源岛 深远海风电 柔性直流输电 管道输氢 经济性分析

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风电场集电线路雷击事故分析案例 被引量：2

8

作者 田文奇 冯江哲 +1 位作者 刘钟淇 孔祥启 《水电与新能源》 2015年第12期69-74,共6页

以某风电场雷击事故为研究对象,建立集电线路架空线、杆塔、风力发电机组等关键设备雷电电磁暂态计算模型。通过对集电线路直击雷和感应雷耐雷水平进行计算,与雷击跳闸事故时雷电流幅值进行比对,对集电线路的雷击跳闸风险进行评估。针... 以某风电场雷击事故为研究对象,建立集电线路架空线、杆塔、风力发电机组等关键设备雷电电磁暂态计算模型。通过对集电线路直击雷和感应雷耐雷水平进行计算,与雷击跳闸事故时雷电流幅值进行比对,对集电线路的雷击跳闸风险进行评估。针对集电线路几种典型雷击故障形式,提出有针对性的防雷改进措施。 展开更多

关键词 风电场 集电线路 雷击 耐雷水平 电气几何模型

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以风电场经济运行为目标的有功优化控制 被引量：1

9

作者 刘钟淇 买晢旭 +1 位作者 孙浩 冯江哲 《风力发电》 2017年第2期1-6,19,共7页

在“弃风限电”日趋严峻的形势下，风电场迫切需要实现整场优化控制和经济运行。风电场经济运行技术，是从技术角度为实现风电场的经济运行提供解决方案，让风电场满足各项经济运行指标，提升风电场发电缝，降低风电场损耗：本文提出一... 在“弃风限电”日趋严峻的形势下，风电场迫切需要实现整场优化控制和经济运行。风电场经济运行技术，是从技术角度为实现风电场的经济运行提供解决方案，让风电场满足各项经济运行指标，提升风电场发电缝，降低风电场损耗：本文提出一种以风电场运行经济性为目标的有功优化控制策略。首先根据风电场监控系统采集的机组状态信息对机组进行动态分类；然后确定机组控制策略，在考虑上网电价、启停机次数、网损等因素下，采用主客观综合赋权法对控制策略的优先级进行赋权和排序，进行升／降功率控制：通过仿真结果表明，文中提出的控制策略可以有效地增加风电场的经济效益，降低损耗。 展开更多

关键词 风电场 经济运行 有功优化 机组分类

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适用于风电场的无功补偿技术 被引量：1

10

作者 刘钟淇 张进 王顺超 《风力发电》 2014年第4期52-55,共4页

风能具有不确定性和不可控性，它会引起电网的局部电压波动、谐波污染等电能质量问题，无功补偿技术可以较好地解决这些问题。目前，风电场常用的无功补偿技术解决方案为固定电容器、静止无功补偿器SVC或静止无功发生器SVG。本文针对风... 风能具有不确定性和不可控性，它会引起电网的局部电压波动、谐波污染等电能质量问题，无功补偿技术可以较好地解决这些问题。目前，风电场常用的无功补偿技术解决方案为固定电容器、静止无功补偿器SVC或静止无功发生器SVG。本文针对风电场的特点，将这几种无功补偿技术通过比较分析，确定了适用于风电场的无功补偿技术。 展开更多

关键词 风电场 无功补偿 SVG

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CFD及其不确定性分析在风力机中的应用

11

作者 刘智益 荣兴汉 +1 位作者 曹建忠 刘钟淇 《风力发电》 2016年第5期7-11,共5页

本文将主要介绍CFD在风力机应用中的发展，几种常见的不确定性量化方法，以及不确定性CFD方法在风电中的初步应用和得到的研究结沦。通过文中介绍可知，通过不确定性CFD分析町以得到由于输入变量不确定性而引起的响应参数变化的详细情... 本文将主要介绍CFD在风力机应用中的发展，几种常见的不确定性量化方法，以及不确定性CFD方法在风电中的初步应用和得到的研究结沦。通过文中介绍可知，通过不确定性CFD分析町以得到由于输入变量不确定性而引起的响应参数变化的详细情况，对于环境条件复杂且多变的风力机的研究与分析，具有实际意义。 展开更多

关键词 计算流体力学 不确定性分析 数值模拟 风力机

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一种新的风电场节能评价指标

12

作者 刘钟淇 王顺超 冯江哲 《风力发电》 2017年第3期11-14,共4页

目前风电场主要采用综合场用电率来评价风电场的节能运行效果。由于综合场用电率随发电量的变化较大，因此评价风电场的节能运行已不再准确。为了合理评价风电场的节能运行水平，本文提出了等效综合场用电率，为风电场进行节能运行的分... 目前风电场主要采用综合场用电率来评价风电场的节能运行效果。由于综合场用电率随发电量的变化较大，因此评价风电场的节能运行已不再准确。为了合理评价风电场的节能运行水平，本文提出了等效综合场用电率，为风电场进行节能运行的分析和决策提供了重要依据。 展开更多

关键词 场用电 综合场用电率 等效综合场用电率

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故障暂态对小电阻接地系统零序电流保护的影响

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作者 刘钟淇 王顺超 +1 位作者 冯江哲 孙通 《风力发电》 2015年第3期16-20,共5页

为实现单相接地故障的准确切除，主变低压侧采用小电阻接地方式的风电场逐渐增多，如何正确配置零序电流保护成为一个关键问题。由于Z型接地变压器存在一定的零序阻抗，在单相接地故障初期，系统存在一个电磁暂态过程，对零序电流保护... 为实现单相接地故障的准确切除，主变低压侧采用小电阻接地方式的风电场逐渐增多，如何正确配置零序电流保护成为一个关键问题。由于Z型接地变压器存在一定的零序阻抗，在单相接地故障初期，系统存在一个电磁暂态过程，对零序电流保护可靠性和灵敏性会产生较为显著的影响，有可能造成保护的误动作。为研究此问题，本文建立了计算故障暂态过程的简化电路模型，并提出了计算暂态过程的关键参数的数学方法，以及依据计算结果调整零序电流保护整定值的基本策略。 展开更多

关键词 风电场 小电阻接地系统 电磁暂态 零序电流保护

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农村零碳能源系统构建框架研究 被引量：4

14

作者 刘钟淇 肖晋宇 +3 位作者 吴佳玮 朱建军 张瑾轩 李鹏 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期538-545,共8页

我国农村清洁能源开发潜力较大。经测算,我国农光互补、渔光互补、屋顶光伏等复合光伏利用模式的总开发潜力可达120亿kW,年发电量达14.4万亿kW·h。光伏发电可以作为我国农村能源系统的电量主体。生物质综合利用具有重要战略意义,... 我国农村清洁能源开发潜力较大。经测算,我国农光互补、渔光互补、屋顶光伏等复合光伏利用模式的总开发潜力可达120亿kW,年发电量达14.4万亿kW·h。光伏发电可以作为我国农村能源系统的电量主体。生物质综合利用具有重要战略意义,能够解决农村废弃物的污染问题,每年能源化利用的生物质总量可超过20亿t标煤。我国农业生产和农村生活须要加快电能替代进程,预计2050年我国农村耗电量将达2万亿kW·h。未来我国农村能源系统将呈现“百分百清洁能源+生物质规模化利用+高电气化率”的特征。测算结果表明,我国农村能够以100%清洁能源满足能源需求,实现农村能源系统零碳排放,具备较高的环境效益。 展开更多

关键词 零碳 清洁能源 光伏发电 生物质 电气化

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