抑制风电经柔直并网系统直流过电压的晶闸管型直流耗能拓扑 被引量：3

1

作者 赵东君 郭春义 +3 位作者 刘博 江帆 李探 郑宽 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期100-106,共7页

针对风电通过柔直并网系统中电网电压跌落带来的功率盈余问题,提出了一种基于晶闸管的改进型直流耗能装置拓扑。首先在介绍其工作原理的基础上设计了投切控制策略,然后说明了其关键参数选取原则。通过在耗能装置中增设开通抑制电路,减... 针对风电通过柔直并网系统中电网电压跌落带来的功率盈余问题,提出了一种基于晶闸管的改进型直流耗能装置拓扑。首先在介绍其工作原理的基础上设计了投切控制策略,然后说明了其关键参数选取原则。通过在耗能装置中增设开通抑制电路,减小了其投入时对直流电压的冲击;利用晶闸管关断时电容的放电缓解了其退出时对直流电压的冲击。最后在PSCAD/EMTDC中对耗能装置的有效性进行了仿真验证,仿真结果表明该直流耗能装置在故障期间投入可以将直流电压稳定在安全值内。且该拓扑具有一定的经济优势。 展开更多

关键词 直流耗能 晶闸管 风电经柔直并网系统 直流过电压

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一种直流可控自恢复消能装置三维仿真技术研究

2

作者 张建广 徐鲲 +4 位作者 任培祥 董鉥涛 韩旭 王向上 胡博 《黑龙江科学》 2024年第22期37-39,43,共4页

直流可控自恢复消能装置在特高压长距离远程输电工程中具有较好的应用性,但不同的应用环境会影响装置的效能稳定性,当装置发生故障时容易因电压过高导致部件损害。研究了直流可控自恢复消能装置三维仿真技术,设计建模标准,建立直流可控... 直流可控自恢复消能装置在特高压长距离远程输电工程中具有较好的应用性,但不同的应用环境会影响装置的效能稳定性,当装置发生故障时容易因电压过高导致部件损害。研究了直流可控自恢复消能装置三维仿真技术,设计建模标准,建立直流可控自恢复消能装置三维模型,搭建三维可视化场景并模拟装置通电时的动画路径,有利于及时对装置进行故障排查,实现装置工作过程的可视化仿真。 展开更多

关键词 混合直流输电 消能装置 三维建模 仿真推演 故障模拟

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基于粘滞阻尼器的柔性直流背靠背阀厅消能减震分析

3

作者 刘素丽 陈寅 +1 位作者 李志 朱东 《电力勘测设计》 2024年第9期5-9,16,共6页

本文以某柔性直流背靠背阀厅为研究对象,结合规范规定对阀厅的抗震性能目标提出要求。以抗震设防烈度8度(0.30g)作为地震输入条件,分别对采用钢支撑和粘滞阻尼器的阀厅结构进行地震响应分析,研究不同抗震方案下阀厅结构的抗震性能。研... 本文以某柔性直流背靠背阀厅为研究对象,结合规范规定对阀厅的抗震性能目标提出要求。以抗震设防烈度8度(0.30g)作为地震输入条件,分别对采用钢支撑和粘滞阻尼器的阀厅结构进行地震响应分析,研究不同抗震方案下阀厅结构的抗震性能。研究结果表明:阀厅采用粘滞阻尼器方案,在为结构提供良好的耗能效果和降低地震加速度响应峰值的同时,具有良好的经济指标。 展开更多

关键词 柔性直流 背靠背阀厅 消能减震 粘滞阻尼器

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无刷电动舵机功率驱动电路发热特性分析 被引量：3

4

作者 高智刚 李朋 +1 位作者 周军 邓涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期153-158,共6页

针对小型大功率无刷电动舵机由于大电流、高功率密度引起的散热困难问题,开展其功率驱动电路发热特性研究。根据所使用的H-PWM-L-ON型半桥调制模式,分析了IGBT三相桥式功率逆变电路的功率损耗,基于RC热网络模型方法建立了该电路的热传... 针对小型大功率无刷电动舵机由于大电流、高功率密度引起的散热困难问题,开展其功率驱动电路发热特性研究。根据所使用的H-PWM-L-ON型半桥调制模式,分析了IGBT三相桥式功率逆变电路的功率损耗,基于RC热网络模型方法建立了该电路的热传导模型,并使用英飞凌FS50R06W1E3型功率模块开展了功率驱动电路发热特性仿真分析和实验验证。结果表明,所给出的功率驱动电路功率损耗分析结果合理可信,通过该热传导模型可有效计算功率器件工作温度。在无刷电动舵机设计过程中,可使用此方法进行功率器件工作温度计算,在确保低于最高工作结温的情况下提高可用输出功率。 展开更多

关键词 无刷电动舵机 功率损耗 发热特性 热传导模型

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含风电的真双极混合型MMC-MTDC系统故障穿越及能量耗散控制 被引量：34

5

作者 曹帅 向往 +1 位作者 林卫星 文劲宇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期39-48,共10页

为解决柔性直流电网的故障问题,采用混合型模块化多电平换流器搭建双极四端直流电网。设计了单极换流器故障及直流线路故障无闭锁运行策略。系统无闭锁运行期间并网点交流电压稳定,风机可维持正常运行。考虑到故障期间风机持续并网输出... 为解决柔性直流电网的故障问题,采用混合型模块化多电平换流器搭建双极四端直流电网。设计了单极换流器故障及直流线路故障无闭锁运行策略。系统无闭锁运行期间并网点交流电压稳定,风机可维持正常运行。考虑到故障期间风机持续并网输出功率,根据风电场出力设计了耗散电阻自适应分级投入策略,通过与风机内部的斩波电阻的配合,耗散掉多余的能量。最后,通过PSCAD/EMTDC的多组仿真,验证了混合型柔性直流电网的故障无闭锁运行及能量耗散的有效性。 展开更多

关键词 混合型MMC 真双极MTdc风电并网 换流器退出运行 直流故障穿越 分级能量耗散

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机组协同-分布卸荷的风电场-柔直并网系统故障穿越方法 被引量：20

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作者 杨仁炘 王霄鹤 +3 位作者 陈晴 施刚 施朝晖 蔡旭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期103-111,共9页

为降低风电场-柔性直流并网系统在交流主网发生低电压故障时的穿越成本,提出一种直流耗能装置与风电机组卸荷电路协同作用的电网故障穿越策略,在电网故障时送端换流器配合风电场快速降低直流功率输出。由于直流耗能装置仅在故障发生的... 为降低风电场-柔性直流并网系统在交流主网发生低电压故障时的穿越成本,提出一种直流耗能装置与风电机组卸荷电路协同作用的电网故障穿越策略,在电网故障时送端换流器配合风电场快速降低直流功率输出。由于直流耗能装置仅在故障发生的前期、风电场输出功率下降前起到限制直流电压升高的作用,该策略能够显著降低直流耗能装置的体积。在此基础上,该策略将直流耗能装置中的耗能电阻分散置入到受端模块化多电平换流器中,进一步降低了卸荷成本。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件中,构建了风电场-柔性直流并网系统的仿真算例,对所提出的故障穿越方法的正确性和有效性进行了验证。 展开更多

关键词 柔性直流输电 海上风电场 模块化多电平换流器 低电压穿越 直流耗能装置

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海上风电送出用柔性直流换流站电气主接线 被引量：19

7

作者 卢毓欣 赵晓斌 +5 位作者 李岩 邹常跃 陈俊 徐迪臻 郭龙 辛清明 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2020年第12期25-31,共7页

柔性直流输电是目前大规模远海风电送出至陆上电网的主流输电方式。本文提出了海上风电柔性直流送出采用双极接线的多种实现方式,与对称单极接线进行了对比,推荐采用对称单极接线,并提出了直流电压选择优化方案。分析了海上风电柔性直... 柔性直流输电是目前大规模远海风电送出至陆上电网的主流输电方式。本文提出了海上风电柔性直流送出采用双极接线的多种实现方式,与对称单极接线进行了对比,推荐采用对称单极接线,并提出了直流电压选择优化方案。分析了海上风电柔性直流送出的电气特点及其与其他柔性直流应用场景的差异。考虑海上换流站高可靠性和紧凑化设计需求以及海上换流站和陆上换流站的不同特点,研究并提出了两端换流站主接线的结论,包括柔性直流变压器、启动回路、桥臂电抗器、直流耗能装置的配置和接地方式等接线设计,在保证可靠的前提下达到简化设备要求、节省空间和降低造价的目的。 展开更多

关键词 海上风电 柔性直流 电气主接线 对称单极 变压器 电抗器 直流耗能装置 接地方式

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应对受端交流故障的海上风电柔直并网系统主动能量控制方法 被引量：13

8

作者 张浩博 向往 文劲宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4600-4613,共14页

在海上风电柔直并网系统中,交流故障期间盈余功率的快速耗散是保证系统故障穿越性能及运行可靠性的主要技术途径。针对现有盈余功率耗散方案中存在通讯可靠性低、响应时间长、技术成本高及能量浪费等问题,提出一种基于主动能量控制的盈... 在海上风电柔直并网系统中,交流故障期间盈余功率的快速耗散是保证系统故障穿越性能及运行可靠性的主要技术途径。针对现有盈余功率耗散方案中存在通讯可靠性低、响应时间长、技术成本高及能量浪费等问题,提出一种基于主动能量控制的盈余功率主动回收方法。首先,通过分析不同交流故障类型下的故障电路,定量地验证利用柔直系统的能量裕度对盈余功率进行回收的可行性。随后,提出基于直流调制比的换流器解耦控制策略,并在此基础上设计能量回收方案及直流耗能装置协调控制策略。最后,通过在PSCAD/EMTDC中搭建典型海上风电柔直并网系统的仿真模型,对不同时长、不同故障类型的交流故障进行仿真,验证所提主动能量控制及能量回收方案的有效性。 展开更多

关键词 柔直输电系统 主动能量控制 能量回收 盈余功率 直流耗能装置 故障穿越

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基于IGCT复合模块直串接集中电阻的400 kV直流耗能装置原理与研制 被引量：8

9

作者 杨悦民 许超群 +3 位作者 刘宇畅 陈政宇 余占清 曾嵘 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1510-1517,共8页

在远海柔性直流输电系统中,通过在正负极直流母线之间加装直流耗能装置的方法,可以在陆地端交流侧发生瞬时故障时投入直流耗能装置吸收差额功率,从而解决海上风电直流送出系统的故障穿越问题。论文对基于门极换流晶闸管(integrated gate... 在远海柔性直流输电系统中,通过在正负极直流母线之间加装直流耗能装置的方法,可以在陆地端交流侧发生瞬时故障时投入直流耗能装置吸收差额功率,从而解决海上风电直流送出系统的故障穿越问题。论文对基于门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)复合模块直串接集中电阻的直流耗能装置方案进行深入研究。首先,介绍了直流耗能装置的拓扑结构以及控制策略;其次,详细介绍了开关器件、电力电子阀、并联电容器、集中耗能电阻以及供能系统各部件的选型参数;最后,研制了120 kV级直流耗能装置工程样机并搭建了耗能实验平台,详细介绍了试验方法的等效性,并对样机进行了耗能实验验证。研究结果表明,研制的120 kV级直流耗能装置在10%、50%以及90%不同占空比下的吸收能量和吸收时间满足设计要求,证明了设计方案的合理性与可靠性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 直流耗能装置 拓扑结构 集中电阻 供能系统 耗能试验

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基于耦合电感的直流故障限流器

10

作者 张烁 邹贵彬 +2 位作者 张成泉 魏秀燕 周成瀚 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期82-87,共6页

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器... 柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。 展开更多

关键词 柔性直流电网 直流故障限流器 耦合电感 直流断路器 耗能压力

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柔性直流换流站阀厅及交流耗能装置室辅助综合监控系统实施方案 被引量：3

11

作者 岳长城 周扬 陈晓捷 《电工技术》 2020年第23期15-16,21,共3页

布置于柔性直流换流站阀厅内的换流阀是换流站的核心设备,其工作环境要求高;交流耗能装置可有效避免换流站在闭锁情况下的系统失稳,但工作状态下设备温度变化较大,发热严重。在正常运行下,柔性直流换流站阀厅及交流耗能装置室禁止人员进... 布置于柔性直流换流站阀厅内的换流阀是换流站的核心设备,其工作环境要求高;交流耗能装置可有效避免换流站在闭锁情况下的系统失稳,但工作状态下设备温度变化较大,发热严重。在正常运行下,柔性直流换流站阀厅及交流耗能装置室禁止人员进入,因此不能直观监视设备。基于以上问题,提出了柔性直流换流站阀厅及交流耗能装置室辅助综合监控系统实施方案,可实时监视阀厅及交流耗能装置室的设备运行状况及环境状况,方便运维。 展开更多

关键词 柔性直流换流站 阀厅 交流耗能装置室 辅助综合监控系统

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脉冲高功率耗能电阻热阻抗模型与系统动态仿真分析 被引量：1

12

作者 周建辉 侯俊义 +3 位作者 王航 任孟干 高冲 张静 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期574-583,共10页

直流耗能电阻运行过程中受到脉冲高功率冲击,热特性迥异于目前普遍的稳态发热的电力电子装置,需要采用新的温度计算模型和系统设计方法。为此提出了基于热学原理的温变等效热电模型,讨论分析边界条件、材料属性和尺寸对直流耗能装置温... 直流耗能电阻运行过程中受到脉冲高功率冲击,热特性迥异于目前普遍的稳态发热的电力电子装置,需要采用新的温度计算模型和系统设计方法。为此提出了基于热学原理的温变等效热电模型,讨论分析边界条件、材料属性和尺寸对直流耗能装置温度的影响规律,并提出优化措施。建立了自然冷却和水冷2种方式的直流耗能电阻动态系统仿真模型,其中自然冷却系统采用随温度变化的辐射和自然对流热阻模型,有效提升了模型的精度,并通过试验验证;采用瞬态热源与准稳态冷却系统耦合策略,将直流耗能电阻与水冷冷却系统模型有效集成,进行系统动态仿真分析,并提出直流耗能电阻冷却系统最优功率设计方法。该方法提出的仿真模型和冷却系统设计方法性能优异,满足工程应用需求。 展开更多

关键词 直流耗能电阻 脉冲高功率 热阻抗特性 瞬态模型 系统仿真分析

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基于半桥子模块的直流卸荷装置 被引量：1

13

作者 刘欣和 李道洋 +3 位作者 吴庆范 范雪峰 王大江 李强 《电力工程技术》 北大核心 2022年第5期50-57,共8页

海上风电柔性直流(柔直)送出系统所接入的陆上交流电网发生故障后,风电场持续输出的盈余功率会造成直流过电压。解决盈余功率最有效的手段是采用卸荷装置对盈余功率进行泄放。文中针对功率器件直接串联的集中式直流卸荷装置投退功率冲... 海上风电柔性直流(柔直)送出系统所接入的陆上交流电网发生故障后,风电场持续输出的盈余功率会造成直流过电压。解决盈余功率最有效的手段是采用卸荷装置对盈余功率进行泄放。文中针对功率器件直接串联的集中式直流卸荷装置投退功率冲击大、器件同时开断难以及分布式直流卸荷装置成本高的问题,提出基于半桥子模块的集中式直流卸荷装置方案,并研究所提拓扑的参数设计方法与控制策略。该方案可以克服大规模功率器件直接串联的技术困难和风险,还可以通过子模块逐步投切降低电阻电压变化率,从而降低功率泄放对直流系统的冲击以及卸荷电阻的制造难度。与分布式直流卸荷装置相比,文中方案仅采用集中式电阻而省去了子模块中的泄放支路,大幅降低设备成本。在PSCAD平台进行海上风电柔直送出系统故障穿越仿真,结果表明所提集中式直流卸荷装置拓扑及控制方案具有良好的性能。 展开更多

关键词 海上风电 柔性直流(柔直)送出 直流卸荷装置 故障穿越 海上换流站 半桥子模块

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防屈曲支撑在高烈度地区柔直阀厅抗震性能化设计中的应用

14

作者 陈寅 李志 +2 位作者 曹加良 张华 吴必华 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期1-5,共5页

以北京冬奥会保电工程±500 kV北京换流站柔直阀厅为研究对象,结合电力设施抗震性能的特殊要求,对柔直阀厅主体结构抗侧力构件分别采用普通钢支撑或防屈曲支撑进行抗震分析,研究这两种不同的抗侧力方案在多遇地震及罕遇地震下的抗... 以北京冬奥会保电工程±500 kV北京换流站柔直阀厅为研究对象,结合电力设施抗震性能的特殊要求,对柔直阀厅主体结构抗侧力构件分别采用普通钢支撑或防屈曲支撑进行抗震分析,研究这两种不同的抗侧力方案在多遇地震及罕遇地震下的抗震性能。柔直阀厅抗侧力方案采用防屈曲支撑为结构提供附加刚度、消能减震的同时具有良好的经济效益。 展开更多

关键词 柔直阀厅 抗震性能 消能减震 防屈曲支撑

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