A hybrid of line commutated converters(LCCs)and modular multi-level converters(MMCs)can provide the advantages of both the technologies.However,the commutation failure still exists if the LCC operates as an inverter i...A hybrid of line commutated converters(LCCs)and modular multi-level converters(MMCs)can provide the advantages of both the technologies.However,the commutation failure still exists if the LCC operates as an inverter in a hybrid LCC/MMC system.In this paper,the system behavior during a commutation failure is investigated.Both halfbridge and full-bridge MMCs are considered.Control strategies are examined through simulations conducted in PSCAD/EMTDC.Additionally,commutation failure protection strategies for multi-terminal hybrid LCC/MMC systems with AC and DC circuit breakers are studied.This paper can contribute to the protection design of future hybrid LCC/MMC systems against commutation failures.展开更多
我国3~35 k V中压供电系统一般采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的供电方式。近年来,部分企业开始采用中性点经小电阻接地。针对企业供电系统各种不同的接地方式提出三种整体保护方案,并对其原理及优缺点进行分析,探讨中压供电...我国3~35 k V中压供电系统一般采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的供电方式。近年来,部分企业开始采用中性点经小电阻接地。针对企业供电系统各种不同的接地方式提出三种整体保护方案,并对其原理及优缺点进行分析,探讨中压供电系统过电压保护方案的技术可行性与经济性,以期找到一种有效的防范措施,全面提高企业的供电质量。展开更多
为防止雷电电磁脉冲或其他强电磁脉冲耦合过电压进入电源线毁坏电子设备,研究分析了电磁脉冲耦合的特点,设计了一种带双重隔离的单相交流电源隔离防护电路,并对实验电路进行仿真;依据仿真结果搭建了功率为2 k W的实验样机,并进行高电压...为防止雷电电磁脉冲或其他强电磁脉冲耦合过电压进入电源线毁坏电子设备,研究分析了电磁脉冲耦合的特点,设计了一种带双重隔离的单相交流电源隔离防护电路,并对实验电路进行仿真;依据仿真结果搭建了功率为2 k W的实验样机,并进行高电压检测。测试结果表明,该样机对雷电电磁脉冲和其它强电磁脉冲耦合过电压具有较好的防护效果,能有效提升雷达等武器装备的全天候作战能力,减小军事和经济损失。展开更多
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的提出,推动了高压直流输电(high voltage direct current transmission,HVDC)技术的发展。随着柔性直流输电技术逐渐扩展到架空线输电场合,直流故障清除和故障保护问题变得尤为...模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的提出,推动了高压直流输电(high voltage direct current transmission,HVDC)技术的发展。随着柔性直流输电技术逐渐扩展到架空线输电场合,直流故障清除和故障保护问题变得尤为重要。该文针对架空线双极MMC-HVDC系统,研究其直流短路故障特性,分别建立经小电阻和经大电阻短路时的等效电路模型,推导故障电流的解析计算公式。利用PSCAD/EMTDC软件,搭建双极系统的仿真模型,仿真结果验证了解析计算公式的正确性。最后,提出一种应对直流短路故障的桥臂旁路保护方法,仿真结果表明,该保护方法不仅能够减小故障后流过子模块和直流侧的电流,还能缩短故障恢复时间,对子模块器件和交流系统起到了良好的故障保护作用。展开更多
子模块故障是模块化多电平换流器高压直流输电(modular multi-level converter based HVDC,MMC-HVDC)常见故障之一,其迅速及时的诊断及可靠的就地保护是保证系统稳定运行的重要条件。针对MMC-HVDC的子模块故障诊断与保护问题,分析了子...子模块故障是模块化多电平换流器高压直流输电(modular multi-level converter based HVDC,MMC-HVDC)常见故障之一,其迅速及时的诊断及可靠的就地保护是保证系统稳定运行的重要条件。针对MMC-HVDC的子模块故障诊断与保护问题,分析了子模块故障特性,基于故障特性分析,根据每个控制周期内电容电压增量的理论值和实际值,提出一种子模块故障诊断判据来实现电容短路失效、IGBT开路以及桥臂直通短路等故障的诊断;提出一种排除法实现对续流二极管、电容开路失效或子模块内连接线开路等故障的诊断和定位。设计了冗余子模块"热备用"运行时的子模块就地保护策略。基于PSCAD/EMTDC搭建了双端21电平MMC-HVDC系统,仿真结果表明,所提出的策略能快速实现子模块故障的诊断并进行可靠的就地保护,保证系统的稳定运行。展开更多
向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋...向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋转坐标系下MMC欧拉?拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,推导了适于MMC控制的无源控制规律,设计了内环电流无源控制器及向无源网络供电的MMC-HVDC系统定交流电压控制器。针对电网电压不平衡或交流系统不对称故障引起的负序电流,提出了基于EL模型的正负序电流无源控制器。为保证故障时系统能满足安全运行的条件,提出了故障时的控制保护策略。最后在PSCAD/EMTDC中对MMC-HVDC系统各种运行工况进行了仿真验证,并对正负序无源控制器和矢量控制器的控制性能做了仿真对比,仿真结果表明,所提出的控制器和控制保护策略具有良好的动稳态控制性能,便于工程实际应用。展开更多
基金supported by the Science and Technology Project of the State Grid Corporation of China,HVDC Systems/Grids for Transnational Interconnections(Project number:SGTYHT/16-JS-198).
文摘A hybrid of line commutated converters(LCCs)and modular multi-level converters(MMCs)can provide the advantages of both the technologies.However,the commutation failure still exists if the LCC operates as an inverter in a hybrid LCC/MMC system.In this paper,the system behavior during a commutation failure is investigated.Both halfbridge and full-bridge MMCs are considered.Control strategies are examined through simulations conducted in PSCAD/EMTDC.Additionally,commutation failure protection strategies for multi-terminal hybrid LCC/MMC systems with AC and DC circuit breakers are studied.This paper can contribute to the protection design of future hybrid LCC/MMC systems against commutation failures.
文摘我国3~35 k V中压供电系统一般采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地的供电方式。近年来,部分企业开始采用中性点经小电阻接地。针对企业供电系统各种不同的接地方式提出三种整体保护方案,并对其原理及优缺点进行分析,探讨中压供电系统过电压保护方案的技术可行性与经济性,以期找到一种有效的防范措施,全面提高企业的供电质量。
文摘为防止雷电电磁脉冲或其他强电磁脉冲耦合过电压进入电源线毁坏电子设备,研究分析了电磁脉冲耦合的特点,设计了一种带双重隔离的单相交流电源隔离防护电路,并对实验电路进行仿真;依据仿真结果搭建了功率为2 k W的实验样机,并进行高电压检测。测试结果表明,该样机对雷电电磁脉冲和其它强电磁脉冲耦合过电压具有较好的防护效果,能有效提升雷达等武器装备的全天候作战能力,减小军事和经济损失。
文摘模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的提出,推动了高压直流输电(high voltage direct current transmission,HVDC)技术的发展。随着柔性直流输电技术逐渐扩展到架空线输电场合,直流故障清除和故障保护问题变得尤为重要。该文针对架空线双极MMC-HVDC系统,研究其直流短路故障特性,分别建立经小电阻和经大电阻短路时的等效电路模型,推导故障电流的解析计算公式。利用PSCAD/EMTDC软件,搭建双极系统的仿真模型,仿真结果验证了解析计算公式的正确性。最后,提出一种应对直流短路故障的桥臂旁路保护方法,仿真结果表明,该保护方法不仅能够减小故障后流过子模块和直流侧的电流,还能缩短故障恢复时间,对子模块器件和交流系统起到了良好的故障保护作用。
文摘子模块故障是模块化多电平换流器高压直流输电(modular multi-level converter based HVDC,MMC-HVDC)常见故障之一,其迅速及时的诊断及可靠的就地保护是保证系统稳定运行的重要条件。针对MMC-HVDC的子模块故障诊断与保护问题,分析了子模块故障特性,基于故障特性分析,根据每个控制周期内电容电压增量的理论值和实际值,提出一种子模块故障诊断判据来实现电容短路失效、IGBT开路以及桥臂直通短路等故障的诊断;提出一种排除法实现对续流二极管、电容开路失效或子模块内连接线开路等故障的诊断和定位。设计了冗余子模块"热备用"运行时的子模块就地保护策略。基于PSCAD/EMTDC搭建了双端21电平MMC-HVDC系统,仿真结果表明,所提出的策略能快速实现子模块故障的诊断并进行可靠的就地保护,保证系统的稳定运行。
文摘向无源网络供电的模块化多电平换流器型高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)系统是柔性直流输电技术的一个重要应用领域,因此有必要对其控制与保护策略进行研究。基于MMC电磁暂态数学模型,建立了d-q同步旋转坐标系下MMC欧拉?拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)数学模型,推导了适于MMC控制的无源控制规律,设计了内环电流无源控制器及向无源网络供电的MMC-HVDC系统定交流电压控制器。针对电网电压不平衡或交流系统不对称故障引起的负序电流,提出了基于EL模型的正负序电流无源控制器。为保证故障时系统能满足安全运行的条件,提出了故障时的控制保护策略。最后在PSCAD/EMTDC中对MMC-HVDC系统各种运行工况进行了仿真验证,并对正负序无源控制器和矢量控制器的控制性能做了仿真对比,仿真结果表明,所提出的控制器和控制保护策略具有良好的动稳态控制性能,便于工程实际应用。
