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基于LCC-MMC的三端混合直流输电系统故障特性与控制保护策略 被引量:34
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作者 洪潮 时伯年 +3 位作者 孙刚 张野 杨健 刘斌 《电力建设》 北大核心 2017年第8期73-79,共7页
研究了送端为相控型换流器(line commutated converter,LCC)、受端为2个并联的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)组成的三端混合直流输电系统的交直流故障特性及其控制保护策略。在分析现有故障穿越控制策略的基础... 研究了送端为相控型换流器(line commutated converter,LCC)、受端为2个并联的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)组成的三端混合直流输电系统的交直流故障特性及其控制保护策略。在分析现有故障穿越控制策略的基础上,针对交流侧故障提出整流站LCC最小触发角控制、逆变站MMC最大调制比控制与直流电压偏差控制的协调策略;针对直流线路故障,通过在直流线路两端配置限流电抗器构造边界条件,提取直流线路故障电流暂态突变量以识别故障位置,并采用直流断路器开断故障的方法,可以快速隔离直流线路故障并缩小故障影响范围。最后,在PSCAD/EMTDC中建立混合直流输电系统模型,仿真验证了所提策略的可行性。结果表明,所提控制策略在所联接电网交流故障情况下可相应提高直流系统的输送功率,降低功率输送中断发生的概率;直流线路故障时基于直流断路器的直流电流突变率保护策略能够快速隔离故障,提高供电可靠性。 展开更多
关键词 混合直流输电 多端直流输电 交直流故障 电流突变量保护 协调控制策略
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风电经混合型MMC外送的暂态能量转移机理与限流耗散策略 被引量:8
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作者 曹帅 向往 +2 位作者 鲁晓军 林卫星 文劲宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期121-129,共9页
混合型模块化多电平换流器(MMC)具有交直流解耦控制、抑制故障电流、维持并网电压等独特优势,在基于模块化多电平换流器的风电并网系统中具有广阔的应用前景。已有基于混合型MMC的交直流故障穿越策略大多仅考虑直流电网本体,并未结合风... 混合型模块化多电平换流器(MMC)具有交直流解耦控制、抑制故障电流、维持并网电压等独特优势,在基于模块化多电平换流器的风电并网系统中具有广阔的应用前景。已有基于混合型MMC的交直流故障穿越策略大多仅考虑直流电网本体,并未结合风电并网考虑暂态能量转移与耗散的问题。首先,研究了基于混合型MMC的风电并网系统在交直流故障期间的暂态发展过程,归纳出能量转移机理,分析了不同故障阶段的关键因素。然后,提出了一种具备故障识别能力的自动限流耗散方法,研究了加入限流耗散措施后的暂态能量转移变化。最后,在四端风电直流电网下验证了自动限流控制及耗散方法的有效性。 展开更多
关键词 风电并网 交直流故障 混合型模块化多电平换流器 暂态能量转移 自动限流控制
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PSS/E中的多端直流系统模型及其应用 被引量:7
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作者 徐政 刘莉芸 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期580-587,共8页
多个交流电网间直流互联的需求日益增强,采用多端直流(MTDC)输电线路相比于多条点对点直流线路可极大地降低投资成本和运行费用。为此,介绍了MTDC输电系统相比于两端直流输电系统的特点,阐述了MTDC输电系统在我国的应用前景;描述了MTDC... 多个交流电网间直流互联的需求日益增强,采用多端直流(MTDC)输电线路相比于多条点对点直流线路可极大地降低投资成本和运行费用。为此,介绍了MTDC输电系统相比于两端直流输电系统的特点,阐述了MTDC输电系统在我国的应用前景;描述了MTDC输电系统的串联接线方式和并联接线方式,并着重对并联接线方式的控制策略进行了说明。针对PSS/E中的MTDC输电系统结构和控制方式,详细介绍了PSS/E中的3种MTDC系统动态模型,即MTDC01、MTDC02和MTDC03模型。并构建一个4端直流系统对MTDC01模型进行测试,考察了交流系统故障和直流系统内部故障时整个交直流系统的动态特性。仿真结果表明PSS/E多端直流模型能够很好地模拟MTDC系统正常运行和交直流故障下的动态响应,满足大规模交直流系统仿真的要求。 展开更多
关键词 PSS E 多端直流系统 多端直流动态模型 电力系统 机电暂态仿真 交直流故障
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特高压直流送电能力受交直流故障影响因素研究 被引量:4
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作者 王红卫 《山西电力》 2020年第2期15-17,共3页
2020年,山西电网将逐渐形成"三交一直"特高压外送通道,同时新能源机组容量占比不断增大,系统特性将发生重大变化,给山西电网安全稳定运行及控制策略制定带来新的挑战。利用电力系统分析综合程序搭建山西电网实际模型,探讨雁... 2020年,山西电网将逐渐形成"三交一直"特高压外送通道,同时新能源机组容量占比不断增大,系统特性将发生重大变化,给山西电网安全稳定运行及控制策略制定带来新的挑战。利用电力系统分析综合程序搭建山西电网实际模型,探讨雁淮直流近区网架发生变化后的送电能力。结果表明,雁淮直流送电能力与近区接入电源开机方式强相关,送电能力显著提升。 展开更多
关键词 特高压 直流送电能力 交直流故障 电力系统分析综合程序
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考虑自动装置控制策略的故障后潮流快速计算方法 被引量:4
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作者 唐建兴 杨君军 +3 位作者 马覃峰 徐伟 王国松 任先成 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2020年第5期51-58,共8页
大电网交直流故障引发的不平衡功率可能导致局部电网超出稳定极限或中枢母线电压越限,严重情况下会诱发连锁故障或大停电,为了准确模拟故障发生后电网过渡到稳态时的潮流分布情况,确定事故处置策略的有效性,本文提出了一种考虑自动装置... 大电网交直流故障引发的不平衡功率可能导致局部电网超出稳定极限或中枢母线电压越限,严重情况下会诱发连锁故障或大停电,为了准确模拟故障发生后电网过渡到稳态时的潮流分布情况,确定事故处置策略的有效性,本文提出了一种考虑自动装置控制策略的故障后潮流快速计算方法。根据安控系统、系统保护装置、发电机一次调频、自动发电控制和自动电压控制等自动装置在不同时间尺度上对交直流故障后电网节点有功功率注入量和无功功率注入量的影响,模拟各类自动装置的动作时机和动作策略,形成从故障发生到稳态过程的系统潮流,从而确定过载设备、潮流越限稳定断面和电压越限关键母线,为大电网在线控制决策提供依据。通过对实际电网在线数据的案例分析验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 高压直流 大电网 交直流故障 安全稳定 调频 调压
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云南电网对乌东德多端直流适应性分析 被引量:3
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作者 游广增 李玲芳 +3 位作者 朱欣春 王国腾 肖亮 徐政 《广东电力》 2018年第9期32-38,共7页
中国南方电网有限责任公司计划于2019年建成乌东德电站多端直流送出工程,为提高云南电网及多端直流的运行安全水平,需要研究云南电网对乌东德多端直流的适应性。在云南电网不同运行方式下通过仿真分析乌东德电站近区交流线路"N-1&q... 中国南方电网有限责任公司计划于2019年建成乌东德电站多端直流送出工程,为提高云南电网及多端直流的运行安全水平,需要研究云南电网对乌东德多端直流的适应性。在云南电网不同运行方式下通过仿真分析乌东德电站近区交流线路"N-1"、"N-2"故障,找到造成云南电网失稳或线路过载的交流线路故障,并提出相应的稳控策略;然后在云南电网不同运行方式下对乌东德多端直流故障进行仿真分析,根据结果提出合理的频率限制控制器(frequency limit controller,FLC)设置方案,并校核云南电网现有的高频切机方案对乌东德多端直流故障的适应性。研究表明,乌东德电站近区部分交流线路故障会造成云南电网失稳或者线路过载;在FLC不投入时,现有的高频切机方案会在乌东德多端直流云南侧单极闭锁时动作。针对上述问题,提出相应的稳控措施及FLC设置方案,有效解决了乌东德电站近区交流线路故障造成的系统失稳问题,提高了云南电网高频切机方案对乌东德直流故障的适应性。 展开更多
关键词 多端直流 交直流故障 稳控策略 频率限制控制器 高频切机
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特高压混合级联直流输电系统逆变侧MMC的功率返送现象及有功调控策略 被引量:3
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作者 樊鑫 郭春义 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期5037-5046,共10页
特高压混合级联直流输电系统在逆变侧采用了多个模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)并联后与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)串联的结构,其中定电压控制MMC在系统运行工况改变或发生故障时会产生功... 特高压混合级联直流输电系统在逆变侧采用了多个模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)并联后与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)串联的结构,其中定电压控制MMC在系统运行工况改变或发生故障时会产生功率返送现象。为了避免计划之外的功率返送现象,提出了一种简单有效的有功调控策略来改善功率返送现象,其基本原理为通过调节定功率MMC的有功指令来维持MMC换流站功率平衡。基于PSCAD/EMTDC建立了相应的电磁暂态模型,分别在不同工况下对有功调控策略的功率返送改善效果进行对比,电磁暂态仿真结果表明有功调控策略能够有效改善功率返送现象,而且也可以加快故障恢复速度,降低故障过程中及故障后系统主要电气量的波动。 展开更多
关键词 特高压混合级联直流系统 功率返送 交直流故障 模块化多电平换流器 有功调控策略 过电流
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分址建设直流输电系统拓扑方案与运行特性研究 被引量:26
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作者 孟沛彧 向往 +3 位作者 潘尔生 赵峥 李探 文劲宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第19期4808-4822,共15页
针对我国西部地区大规模可再生能源跨区输送场景,提出一种适用于不同地理位置新能源基地接入的分址建设特高压直流输电系统。首先,介绍该系统在常规直流与柔性直流换流器两种可行方案下的拓扑结构与控制方式。考虑分址建设场景下电网强... 针对我国西部地区大规模可再生能源跨区输送场景,提出一种适用于不同地理位置新能源基地接入的分址建设特高压直流输电系统。首先,介绍该系统在常规直流与柔性直流换流器两种可行方案下的拓扑结构与控制方式。考虑分址建设场景下电网强度和地理距离对系统的影响,研究系统在交直流故障下的暂态响应与故障穿越方案。然后,根据两种方案的暂稳态运行特性,从经济性、技术性的角度对方案进行对比,并给出改进措施与推荐方案。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建分址建设特高压直流输电系统模型,仿真验证系统暂稳态下的运行特性。 展开更多
关键词 可再生能源 分址建设 高压直流输电 交直流故障穿越
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适用于孤岛风电外送的LCC-DR混合型直流输电系统
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作者 李明 赵峥 +3 位作者 孟沛彧 李探 向往 文劲宇 《电力建设》 CSCD 北大核心 2024年第4期46-56,共11页
为实现沙漠、戈壁、荒漠地区孤岛风电的大规模汇集与远距离输送,提出了一种兼顾直流故障穿越与经济性的基于电网换相换流器-二极管整流器(line commutated converter-diode rectifier,LCC-DR)的混合型输电系统。文章首先介绍了混合型输... 为实现沙漠、戈壁、荒漠地区孤岛风电的大规模汇集与远距离输送,提出了一种兼顾直流故障穿越与经济性的基于电网换相换流器-二极管整流器(line commutated converter-diode rectifier,LCC-DR)的混合型输电系统。文章首先介绍了混合型输电系统的拓扑结构,该系统送端采用电网换相换流器(line commutated converter,LCC)与二极管整流器(diode rectifier,DR)串联,从而接入大规模风电基地。随后建立了系统数学模型,并设计了协调控制方案。针对直流故障与交流故障,分析了故障期间系统的运行情况并为系统设计了故障穿越策略,保障系统的稳定运行。为验证控制策略的有效性,在PSCAD/EMTDC中建立了LCC-DR混合型输电系统模型并开展稳态与暂态运行特性仿真。研究结果表明,该系统可有效实现沙戈荒地区新能源的大规模远距离输送。 展开更多
关键词 孤岛风电 混合直流输电系统 二极管整流单元 构网控制 交直流故障穿越
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考虑交直流侧协调的模块化多电平换流站直流线路保护方案 被引量:3
10
作者 戴志辉 朱惠君 +3 位作者 苏怀波 刘雪燕 金丽萍 陈曦 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期109-115,共7页
在换流站保护中,交直流保护之间往往缺乏配合,且存在直流保护的速动性难以满足要求、故障区域难以确定等难点。为此,根据模块化多电平换流器(MMC)闭锁前后直流二次谐波电流与交流负序电流特征,提出了换流站交直流故障辨识方法,可有效区... 在换流站保护中,交直流保护之间往往缺乏配合,且存在直流保护的速动性难以满足要求、故障区域难以确定等难点。为此,根据模块化多电平换流器(MMC)闭锁前后直流二次谐波电流与交流负序电流特征,提出了换流站交直流故障辨识方法,可有效区分交、直流故障,确定故障区域。在此基础上,提出了交、直流侧协调配合的换流站直流保护方案。最后,结合光伏直流汇集接入系统的PSCAD/EMTDC模型,验证了交直流故障辨识方法的可行性以及交、直流侧协调配合的直流保护方案的可靠性。结果表明,所提方法能有效识别交、直流故障,且受过渡电阻的影响较小。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 交直流故障识别 继电保护 保护配合 2次谐波 负序分量
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双向交直流容错变换器有限状态预测功率控制 被引量:1
11
作者 金楠 郭磊磊 韩东许 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3127-3135,共9页
为提高变换器发生故障后的容错运行能力,提出一种双向交直流容错变换器模型预测直接功率控制策略。该策略无需使用锁相环和PWM调制模块,易于实现。对容错控制系统性能进行实验研究,结果表明在功率器件发生故障的情况下,双向交直流容错... 为提高变换器发生故障后的容错运行能力,提出一种双向交直流容错变换器模型预测直接功率控制策略。该策略无需使用锁相环和PWM调制模块,易于实现。对容错控制系统性能进行实验研究,结果表明在功率器件发生故障的情况下,双向交直流容错变换器仍能连续运行,并具有较好的动、静态性能,验证所提出控制策略的有效性。 展开更多
关键词 双向交直流容错变换器 有限状态模型预测控制 价值函数 器件开路故障 功率预测模型
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基于桥臂电流控制的MMC改进电容电压均衡控制策略研究 被引量:7
12
作者 赖锦木 尹项根 +3 位作者 王要强 于吉 王克文 梁军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3132-3145,共14页
子模块是模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)交直流之间能量交互的缓冲环节,在稳态、暂态下子模块电容电压保持均衡对于MMC不间断运行至关重要。首先,分析电网故障对无变压器MMC内部动态特性以及对交直流侧电压电流... 子模块是模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)交直流之间能量交互的缓冲环节,在稳态、暂态下子模块电容电压保持均衡对于MMC不间断运行至关重要。首先,分析电网故障对无变压器MMC内部动态特性以及对交直流侧电压电流的影响。其次,为了提升MMC电容电压控制性能,提出一种基于桥臂电流控制的MMC改进的四层结构子模块电容电压均衡控制策略,包括子模块全局电容电压平均值控制、相间电容电压平衡控制、上下桥臂电容电压平衡控制和桥臂内子模块电容电压平衡控制,由此得到内环桥臂电流控制的电流指令值。最后,通过仿真研究和样机实验验证所提控制策略的可行性和有效性。结果表明:所提的控制策略在交流电网不对称故障和直流极对极短路故障下均能保持MMC子模块电容电压的均衡,并有效地消除交流侧谐波电流和桥臂内部的正序、负序及零序交流环流。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 交直流电网故障 电容电压均衡控制 桥臂电流控制 负序电流 故障穿越
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交直流碰线故障对变压器差动保护影响的实证分析 被引量:3
13
作者 顾乔根 吕航 +2 位作者 王玉龙 程璐璐 薛海平 《电力工程技术》 2018年第6期126-132,共7页
在实际工程中,目前较为常见的是交流、直流线路交叉跨越的情况,特别在南方地区交流线路错综复杂,南方电网作为多个直流工程的落点,交直流交叉跨越现象更加明显。文中以金中换流站实用的PSCAD仿真模型为基础,搭建了交直流系统共存的仿真... 在实际工程中,目前较为常见的是交流、直流线路交叉跨越的情况,特别在南方地区交流线路错综复杂,南方电网作为多个直流工程的落点,交直流交叉跨越现象更加明显。文中以金中换流站实用的PSCAD仿真模型为基础,搭建了交直流系统共存的仿真模型,并选取220 k V,500 k V交流系统作为典型场景进行分析,仿真交流变压器区外发生金属性的交直流碰线故障。根据仿真波形的分析结果,给出了交直流碰线故障时变压器差动保护的特性分析结果。 展开更多
关键词 交直流跨越 交直流碰线故障 变压器差动保护
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交-直流碰线故障对交流线路距离保护的影响 被引量:6
14
作者 杜婉琳 唐旭 黄泽杰 《广东电力》 2019年第4期48-54,共7页
交直流互联系统中,交流和直流线路交叉跨越情况下容易发生交-直流碰线故障,对交流线路距离保护产生影响。为此,首先分析不同系统状态和故障情况下的换流阀导通状态并找出交流短路通道,计及直流控制保护快速动作及单极闭锁情况,对交-直... 交直流互联系统中,交流和直流线路交叉跨越情况下容易发生交-直流碰线故障,对交流线路距离保护产生影响。为此,首先分析不同系统状态和故障情况下的换流阀导通状态并找出交流短路通道,计及直流控制保护快速动作及单极闭锁情况,对交-直流碰线短路故障特性进行研究。然后以故障特性研究为基础,从理论上分析距离保护在交-直流碰线故障下的适应性。最后,应用PSCAD/EMTDC软件搭建仿真模型,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 交直流互联系统 交-直流碰线故障 故障特性分析 距离保护 保护动作特性
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交直流混合配电系统中的交流窜入直流故障仿真分析
15
作者 武斌 《电工技术》 2023年第10期206-208,212,共4页
主要针对交直流混合配电系统中交流窜入直流故障进行仿真分析。首先分析了交流窜入直流故障机理,将交流窜入直流故障分为内部交流窜入故障和外部交流窜入直流故障;然后构建交直流混合配电系统的典型架构,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模... 主要针对交直流混合配电系统中交流窜入直流故障进行仿真分析。首先分析了交流窜入直流故障机理,将交流窜入直流故障分为内部交流窜入故障和外部交流窜入直流故障;然后构建交直流混合配电系统的典型架构,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,分别验证内部交流窜入直流和外部交流窜入直流的故障特征,为直流系统的交流窜入直流保护奠定理论基础。 展开更多
关键词 交直流混合配电系统 交流窜入直流故障 SIMULINK仿真
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