同塔双回直流输电系统接地极电流控制策略 被引量：9

1

作者 朱益华 郭琦 +2 位作者 黄立滨 李书勇 关红兵 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期169-176,共8页

直流接地极入地电流将造成变压器直流偏磁、埋地金属设施腐蚀等问题。为抑制接地极电流带来的不良影响,已有研究主要集中于在设备侧增加保护措施以及使用分布式接地极技术等方向,尚未有从源头对接地极电流进行控制的策略。因此,文中结... 直流接地极入地电流将造成变压器直流偏磁、埋地金属设施腐蚀等问题。为抑制接地极电流带来的不良影响,已有研究主要集中于在设备侧增加保护措施以及使用分布式接地极技术等方向,尚未有从源头对接地极电流进行控制的策略。因此,文中结合同塔双回直流输电系统控制保护特性,提出了2种控制策略。一是在接地极电流限制功能的基础上,通过梳理该功能现有控制逻辑,揭示应用该功能时存在的缺陷和隐患,并通过仿真进行一一验证,在此基础上,进一步提出控制逻辑的优化方法;二是在直流控制保护系统中新增回内联跳相关功能,实现一极非正常闭锁联跳本回另一极。最后,利用实时数字仿真(RTDS)平台对2种控制策略进行仿真测试,验证了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 高压直流输电 同塔双回输电线路 接地极电流 变压器直流偏磁 控制策略

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柔性直流输电技术的工程应用和发展展望 被引量：45

2

作者 饶宏 周月宾 +2 位作者 李巍巍 邹常跃 王泽青 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期1-11,共11页

柔性直流输电技术作为新一代的直流输电技术,具有有功无功独立控制、响应快速灵活、扩展性强等突出优点,广泛应用于风电送出、电网互联、无源网络供电和远距离大容量输电等场景。在中国新型电力系统建设的背景下,针对新能源送出和多直... 柔性直流输电技术作为新一代的直流输电技术,具有有功无功独立控制、响应快速灵活、扩展性强等突出优点,广泛应用于风电送出、电网互联、无源网络供电和远距离大容量输电等场景。在中国新型电力系统建设的背景下,针对新能源送出和多直流馈入电网安全稳定提升等重大需求,柔性直流输电技术优势将进一步凸显。文中对柔性直流输电技术的发展现状和趋势进行梳理,以多个代表性的柔性直流输电工程为例,系统地阐述了中国柔性直流输电技术的工程实践经验,重点介绍了柔性直流输电技术在新能源送出、电网互联和远距离大容量输电的典型应用及工程运行情况。最后,文中分析了新型电力系统下柔性直流输电技术的发展前景并指出所面临的挑战,为柔性直流输电技术的发展与应用提供参考。 展开更多

关键词 高压直流 柔性直流输电 新型电力系统 新能源

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柔性直流输电系统交流侧中高频谐振附加阻尼抑制措施 被引量：25

3

作者 陈威 汪娟娟 +3 位作者 叶运铭 刘岳坤 冯俊杰 傅闯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期151-161,共11页

中国鲁西背靠背直流异步联网工程和渝鄂直流背靠背联网工程均发生过高频谐振现象,柔性直流输电系统的链路延时是导致高频谐振现象发生的关键因素。文中针对柔性直流输电系统的中高频谐振问题,基于谐波线性化方法建立了柔性直流输电系统... 中国鲁西背靠背直流异步联网工程和渝鄂直流背靠背联网工程均发生过高频谐振现象,柔性直流输电系统的链路延时是导致高频谐振现象发生的关键因素。文中针对柔性直流输电系统的中高频谐振问题,基于谐波线性化方法建立了柔性直流输电系统从交流侧端口看过去的等效详细阻抗模型,并分析了模块化多电平换流器(MMC)阻抗在中高频段呈现负阻尼特性的原因。然后,对比分析了在电压前馈环节采用低通滤波器、带阻滤波器和非线性滤波器等控制方式对MMC阻抗特性的改善作用与谐波抑制效果,并提出3种附加阻尼控制器,分析了其对MMC阻抗特性的改善作用。最后,以鲁西背靠背直流异步联网工程广西侧模型为例,通过PSCAD电磁暂态仿真验证了详细阻抗模型的正确性和附加阻尼控制的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 高频谐振 阻抗模型 电压前馈环节 附加阻尼控制

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提升分布式电源接纳能力的配电网三相鲁棒动态重构 被引量：20

4

作者 翟鹤峰 杨明 +3 位作者 赵利刚 戴仲覆 杜萍静 陈雁 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期35-47,共13页

不可控分布式电源(UDG)给主动配电网带来了显著的功率波动和不确定性。为消纳更多的UDG,主动配电网的拓扑结构应随系统的运行工况动态灵活配置。此外,由于配电系统的负荷通常是三相不平衡的,实际应用中也需要计及网络三相不平衡的重构... 不可控分布式电源(UDG)给主动配电网带来了显著的功率波动和不确定性。为消纳更多的UDG,主动配电网的拓扑结构应随系统的运行工况动态灵活配置。此外,由于配电系统的负荷通常是三相不平衡的,实际应用中也需要计及网络三相不平衡的重构模型。对此,基于自适应二阶段鲁棒优化方法,提出了一种三相不平衡配电网的动态重构方法。其中,第一阶段为在考虑的整个重构超前时段内优化网络的拓扑,以减少日常的开关费用并保持网络的辐射状结构。第二阶段为基于给定的网络拓扑和UDG出力不确定集合,通过执行三相动态最优潮流来最小化系统最坏情况下的运行成本。所提二阶段鲁棒动态重构模型可采用列与约束生成算法进行求解,并且线性三相潮流模型的采用,使主问题与子问题均可建模为混合整数线性规划问题。通过对修改的IEEE 34节点及IEEE 123节点系统的测试计算,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 三相不平衡配电网 动态重构 分布式电源 不确定集合 鲁棒优化

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基于阀电流特征的高压直流换相失败检测方法 被引量：18

5

作者 陈光侵 傅闯 张勇军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第23期86-91,119,共7页

针对电磁暂态仿真中高压直流换相失败无可靠检测方法的难题,分析了高压直流逆变侧换相失败的过程及相关电气量波形特征,提取换相失败时阀电流的特征并提出基于阀电流特征的换相失败判据。设计了基于阀电流特征的换相失败检测方法,其主... 针对电磁暂态仿真中高压直流换相失败无可靠检测方法的难题,分析了高压直流逆变侧换相失败的过程及相关电气量波形特征,提取换相失败时阀电流的特征并提出基于阀电流特征的换相失败判据。设计了基于阀电流特征的换相失败检测方法,其主要包含三部分:阀电流极值点及其前后变化速率检测、阀电流最大值检测及极值点后阀电流持续非零时间检测。以CIGRE BENCHMARCK高压直流模型为例,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建基于阀电流特征的换相失败检测模块,通过仿真验证了理论分析的正确性和所提换相失败检测方法的有效性和准确性。 展开更多

关键词 直流输电 换相失败 阀电流 检测方法

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定电压与预测型定关断角控制对HVDC小干扰稳定性的影响 被引量：16

6

作者 陈威 叶运铭 +3 位作者 周保荣 杨健 汪娟娟 傅闯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期98-106,共9页

定电压控制和预测型定关断角控制是高压直流(HVDC)逆变站常规的控制方法,合理整定控制器参数可提高交直流系统的小干扰稳定性。文中首先基于开关函数法建立了基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)系统的小干扰动态模型,将其动态响应... 定电压控制和预测型定关断角控制是高压直流(HVDC)逆变站常规的控制方法,合理整定控制器参数可提高交直流系统的小干扰稳定性。文中首先基于开关函数法建立了基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)系统的小干扰动态模型,将其动态响应与电磁暂态模型的动态响应进行对比,验证了小干扰动态模型的正确性。接着,采用特征值及其灵敏度方法分析了LCCHVDC系统的振荡模式和阻尼特性,对比分析了逆变侧采用定电压控制和预测型定关断角控制时,换流站控制器参数以及交流系统短路比对系统稳定性影响的异同。最后,整定了能维持系统稳定运行的控制器参数稳定域,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了稳定域的正确性。 展开更多

关键词 电网换相换流器 小干扰稳定性 定电压控制 预测型定关断角控制

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V/f控制下柔性直流换流器阻抗建模及中高频谐振特性分析 被引量：14

7

作者 冯俊杰 傅闯 +3 位作者 邹常跃 赵晓斌 陈威 许树楷 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期143-152,共10页

为研究交流侧电压控制,即V/f控制下柔性直流输电系统的中高频谐振问题,考虑正负序交流电压和电流内外环、电压前馈以及系统调制与控制链路延时等环节的作用,采用谐波线性化的方法建立了柔性直流换流器的交流侧正负序等效阻抗模型;分析... 为研究交流侧电压控制,即V/f控制下柔性直流输电系统的中高频谐振问题,考虑正负序交流电压和电流内外环、电压前馈以及系统调制与控制链路延时等环节的作用,采用谐波线性化的方法建立了柔性直流换流器的交流侧正负序等效阻抗模型;分析了交流电压控制方式、电压前馈控制方式、控制系统参数、链路延时大小等因素对V/f控制下柔性直流换流器中高频阻抗特性的影响;通过对控制系统结构和参数进行优化,提出了柔性直流换流器中高频等效阻抗的改善措施,抑制换流器负阻尼。以66 kV交流汇集的海上风电柔性直流送出系统为例,分析了柔性直流换流器对系统中高频谐振特性的影响。最后,分别通过阻抗扫描和电磁暂态仿真验证了等效阻抗模型的正确性和阻抗改善措施的有效性。 展开更多

关键词 交流电压控制 柔性直流换流器 中高频 谐振 抑制措施

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基于D分割法的LCC-HVDC系统控制器参数整定方法 被引量：9

8

作者 傅闯 叶运铭 +3 位作者 汪娟娟 周盛宇 李欢 黄松强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期139-150,共12页

高压直流输电系统的控制器参数对系统稳定性及动态响应性能具有重要影响。提出了一种基于D分割法的基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)系统控制器参数整定方法。首先,基于某实际工程的运行参数建立了单极全压运行方式下的LCC-H... 高压直流输电系统的控制器参数对系统稳定性及动态响应性能具有重要影响。提出了一种基于D分割法的基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)系统控制器参数整定方法。首先,基于某实际工程的运行参数建立了单极全压运行方式下的LCC-HVDC系统等值小干扰动态模型;然后,基于该模型的拉普拉斯变换获得系统定电流控制及定电压控制回路的传递函数;继而,采用D分割法分别对定电流控制器及定电压控制器的比例-积分参数进行整定,获得了同时满足增益裕度、相位裕度及带宽限制要求的控制器参数整定域,并将不同功率传输水平下的参数整定域进行叠加,获得了多工况通用控制器参数域。仿真结果验证了小干扰动态模型的准确性及所提控制器参数整定方法的有效性。 展开更多

关键词 高压直流输电 电网换相换流器 小干扰动态模型 D分割法 稳定裕度 参数整定

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交流故障下高压直流输电系统同步触发控制性能分析及改进 被引量：4

9

作者 吴秋媚 余震霄 +3 位作者 傅闯 文兆新 郑睿娜 汪娟娟 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期183-191,共9页

高压直流控制系统通过同步触发控制实现对换流器的控制作用。文中分别从同步和触发2个环节对2种具有代表意义的同步触发控制原理进行详细介绍,其中一种的特色是在同步环节采用环前滤波器进行谐波滤除和不平衡处理,触发环节为等间隔触发,... 高压直流控制系统通过同步触发控制实现对换流器的控制作用。文中分别从同步和触发2个环节对2种具有代表意义的同步触发控制原理进行详细介绍,其中一种的特色是在同步环节采用环前滤波器进行谐波滤除和不平衡处理,触发环节为等间隔触发,以SIEMENS同步触发控制为代表;另外一种的特色是在触发环节含有辅助触发控制和触发角限制,同步环节无环前滤波器,以ABB同步触发控制为代表。然后,对2种同步触发控制在交流故障下的性能进行分析和对比,并将2种同步触发控制的特点进行结合,提出了改进型同步触发控制,建立了其小信号模型。最后,进行了阶跃响应仿真对比和交流故障测试,仿真测试结果验证了改进系统抑制后续换相失败的能力更强,同时验证了改进方向的正确性。 展开更多

关键词 高压直流输电 同步触发控制 交流故障 触发脉冲 最小换相裕度控制 换相失败

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考虑频率耦合效应的柔性直流输电高频谐振抑制措施 被引量：4

10

作者 王泽昊 汪娟娟 +3 位作者 刘岳坤 冯俊杰 陈威 傅闯 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期164-173,共10页

模块化多电平换流器的频率耦合效应会影响换流器的阻抗特性,进而影响高频谐振抑制措施的有效性。文中首先考虑频率耦合效应建立模块化多电平换流器交流侧导纳矩阵模型;接着,定量地分析常见高频谐振抑制措施对系统频率耦合效应的影响,结... 模块化多电平换流器的频率耦合效应会影响换流器的阻抗特性,进而影响高频谐振抑制措施的有效性。文中首先考虑频率耦合效应建立模块化多电平换流器交流侧导纳矩阵模型;接着,定量地分析常见高频谐振抑制措施对系统频率耦合效应的影响,结果表明在常见高频谐振抑制措施下系统频率耦合效应有加剧趋势;随后,提出一种同时抑制频率耦合效应和高频谐振的措施;最后,以鲁西背靠背异步联网工程广西侧模型为例,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了模型的正确性及所提措施的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 导纳建模 频率耦合效应 高频谐振 稳定性分析 抑制措施

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面向多FPGA实时仿真器的资源优化配置方法 被引量：2

11

作者 付浩 李鹏 +3 位作者 富晓鹏 王智颖 蔡希鹏 王成山 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期88-100,共13页

“双碳”背景下高比例新能源和电力电子设备的接入给电力系统实时仿真带来了巨大挑战。针对有限计算资源和实时性约束下新型电力系统的高效精确实时仿真,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时仿真计算任务剖分与资源配置方法。首先,... “双碳”背景下高比例新能源和电力电子设备的接入给电力系统实时仿真带来了巨大挑战。针对有限计算资源和实时性约束下新型电力系统的高效精确实时仿真,研究了基于现场可编程门阵列(FPGA)的实时仿真计算任务剖分与资源配置方法。首先,从计算资源需求和实际解算用时两个维度,对实时仿真器不同仿真架构下的解算单元和功能模块进行精细化建模,进而建立实时仿真任务的时-空需求模型。在此基础上,建立多FPGA实时仿真器的仿真优化配置模型,以发挥实时仿真器的最佳解算性能为目标,合理剖分大规模复杂仿真任务,优化配置逻辑资源、存储器等各类计算资源。最后,通过IEEE 123节点以及中国某实际配电系统算例测试,验证了所提时-空需求模型的正确性与优化配置方法的有效性。 展开更多

关键词 实时仿真器 现场可编程门阵列 时-空需求建模 资源优化配置

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基于自适应虚拟阻抗的多并联构网型变流器无功功率分配策略

12

作者 刘沁怡 黄伟煌 +2 位作者 郭铸 朱虹熹 刘飞 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期122-130,共9页

由于变流器出口线路阻抗的不匹配,采用传统下垂控制策略的多并联构网型变流器难以实现无功功率的精确分配。为了提高无功功率分配精度,文中分析了并联变流器的功率分配机理,提出了一种将变流器的无功功率分配误差和输出电压相结合的自... 由于变流器出口线路阻抗的不匹配,采用传统下垂控制策略的多并联构网型变流器难以实现无功功率的精确分配。为了提高无功功率分配精度,文中分析了并联变流器的功率分配机理,提出了一种将变流器的无功功率分配误差和输出电压相结合的自适应虚拟阻抗设计方法。基于该方法的无功功率分配策略在实际线路阻抗未知且分布式单元之间无互联通信的工况下,可实现无功功率高精度分配。该策略还可以改善引入虚拟阻抗存在的无功功率分配精度与输出电压跌落之间的矛盾,抑制变流器间的环流。此外,对变流器进行小信号稳定性分析以合理设计控制参数。硬件在环仿真的结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 微电网 并联变流器 构网型控制 功率分配 环流抑制 虚拟阻抗

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计及电容过渡过程的双钳位型MMC电磁暂态高效仿真方法 被引量：1

13

作者 刘晋 邱子鉴 +3 位作者 庞博涵 郭海平 许明旺 姚蜀军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期170-177,共8页

针对在电磁暂态程序中双钳位子模块型模块化多电平换流器(CDSM-MMC)拓扑复杂、仿真速度慢的问题,将半隐式延迟解耦法应用于CDSM-MMC的电磁暂态快速仿真研究中,提出一种计及并联电容过渡过程,且解耦电路简单、导纳矩阵恒定、易于并行的... 针对在电磁暂态程序中双钳位子模块型模块化多电平换流器(CDSM-MMC)拓扑复杂、仿真速度慢的问题,将半隐式延迟解耦法应用于CDSM-MMC的电磁暂态快速仿真研究中,提出一种计及并联电容过渡过程,且解耦电路简单、导纳矩阵恒定、易于并行的高效仿真方法。首先,建立了双钳位子模块的状态空间方程,通过分裂系统矩阵,应用不同积分格式变量间的时间延迟特性,得到正常状态和闭锁状态下计及并联电容过渡过程的双钳位子模块的解耦模型;然后,分析了该模型的特点,设计了计算时序和流程;最后,通过算例验证了文中模型在大幅提高CDSM-MMC仿真效率的基础上,还兼顾了较高的仿真精度。 展开更多

关键词 电磁暂态仿真 半隐式延迟解耦 双钳位子模块 模块化多电平换流器 并行计算

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