柔性直流输电用子模块电容器电容值在线获取方法

针对柔性直流输电系统中模块化多电平换流器(MMC)子模块电容器常常会老化失效,威胁系统安全的问题,以监测MMC子模块电容器状态为目标,提出了一种采用自适应滤波器的柔性直流输电用子模块电容器电容值的在线获取方法。首先,利用实时反馈到控制系统的子模块电压和桥臂电流信息,基于离散化处理后的电容器电压、电流以及电容值的关系,实时计算得到电容器电容值;然后,引入自适应滤波技术滤除计算结果的噪声,得到最终电容值的计算结果。利用Simulink仿真平台和阀段试验平台实测数据对所提计算方法进行了验证。验证结果表明,最终的电容值计算结果始终稳定在真值附近,当电压电流测量的不确定度小于1%时,可以保证计算结果误差小于0.5%,能够满足子模块电容器状态监测的需求。     

基于MMC变流器柔性直流输电系统 调制方法与损耗研究

对MMC变流器的拓扑和工作原理进行了分析,并通过求解一个工频周期内开关器件电流的有效值和平均值,得出载波移相调制下MMC变流器损耗的计算公式;通过对换流阀损耗进行分段解析计算,得出最近电平逼近调制下MMC变流器的损耗计算公式.根据损耗与子模块个数的关系,得出2种调制方式下,损耗相等时对应的临界的子模块数.然后分析了各系统参数大小的改变对这个临界子模块数的影响,为工程上选择较优的调制方式提供参考依据.最后通过仿真验证了所得结论.     

基于MMC的柔性直流输电动模装置节点控制器的设计及其动模实验

为了解决目前模块化多电平换流器动模装置所有子模块均由一个阀级控制器控制从而导致的控制系统复杂、系统成本升高等问题。本文提出了一种在阀级控制器和子模块级控制器间加入节点控制器的方案并在此方案上研制了动模装置。节点控制器的加入降低了主机控制器的硬件要求和光纤通道的使用数量,大大地降低了装置成本。同时,主机控制器与节点控制器之间的通讯采用循环冗余校验算法,增加了大容量数据高速传输的实时性和可靠性。通过对动模装置进行稳态实验和功率阶跃实验,结果表明系统能够正确快速地进行有功类物理量和无功类物理量的追踪控制以及子模块电容电压的稳定。     

高压直流输电换流器拓扑结构研究

近年来,高压直流(HVDC)输电在电力系统中起着越来越重要的作用。本文对轻型高压直流输电系统中电压源换流器的两种不同的拓扑结构进行了研究。介绍了VSC-HVDC的PWM控制方法,并在Matlab/Simulink环境中对两种结构的电压源换流器进行了仿真,并提出了空间矢量PWM法在高压直流输电系统中的应用。最后给出了仿真结果。     

柔性直流输电的系统实验

通过分析dq0坐标系下电压源换流器(VSC)模型,获知基于VSC的柔性直流输电系统(FlexibleHVDC)可以通过对d轴电流分量和q轴电流分量的解耦控制,获得有功功率和无功功率的独立控制;并基于此设计了柔性直流输电系统换流站的控制器,利用电网电压的前馈控制获得了对功率传输的灵活、准确调节;实验结果表明了方案的正确性,整个系统具有良好的动静态特性.     

电压源换流器型直流输电在风电场并网中的应用

柔性直流输电采用可关断电力电子器件和PWM技术,是新一代直流输电技术,它能弥补传统直流输电的部分缺陷,其发展十分迅速。本文详细介绍了电压源换流器型直流输电的系统结构、基本工作原理。讨论了柔性直流输电技术在风电场的并网问题,分析了其与传统直流输电相比的技术优势,并介绍了丹麦的Tjaereborg海上风电工程。     

柔性直流输电控制策略研究

相比于传统的高压直流输电技术,柔性直流输电技术(VSC-HVDC)是以可关断电力电子器件和PWM技术为基础的新一代直流输电技术。介绍VSC-HVDC的基本组成及各组成部分的功能,提出VSC-HVDC应用于有源交流电网连接的控制策略,最后搭建仿真模型,并以实验结果验证系统应用于交流并网的可行性。     

浅谈广州电网应用柔性直流输电技术的前景

广州电网存在输电通道缺乏、电网结构互联需求大、调度运行方式单一、电压无功调控能力差等问题。传统模式下的电网建设已难以克服广州电网建设面对的瓶颈,柔性直流输电技术必然成为广州电网应对未来挑战的重点研究领域。在广州建设智能、高效、可靠、绿色的现代化电网的背景下,根据柔性直流输电技术输出特性佳、控制灵活快速、对受端的影响和依赖小、不增加系统短路水平等优点,提出了在广州电网提高供电能力、加强网络结构、提高动态无功支撑能力、提升智能化调度水平等领域的应用前景。     

高压直流输电和交流输电的优缺点分析

目前,单纯提高输电电压的发展已出现明显的饱和趋势,传统的输电方法已不能适应现代电力输送的要求。未来输电发展的重点将是采用新的技术,充分利用线路走廊输送更多的电力,提高单位线路走廊的输电能力是许多国家共同面临的问题。通过对现代各种输变电技术优缺点的分析,总结了它们各自的特点和应用前景。     

应用于直流电网的直流断路器参数选取研究

混合式高压直流断路器所能承受的电流水平不仅反映了整个网络向故障点的馈能情况,同时也是其内部各开关器件承受能力的外在体现。直流电网的稳态潮流分布及故障时的电流变化情况则是高压直流断路器载流支路及主断路器支路参数选取的重要依据。本文以直流电网潮流分布为基础,考虑了直流电网可能存在的多种运行方式,分析了高压直流断路器承受的稳态电流水平,进而为其载流支路参数选取提供参考。同时,在基于半桥子模块结构的换流器故障机理分析的基础上,进一步研究了直流电网线路发生故障时的网络电流、换流器出口电流及换流器桥臂电流的变化情况,为高压直流断路器所需开断故障电流水平提供理论依据,并为高压直流断路器的主断路器支路参数及限流电感参数整定及其与换流站闭锁保护相互配合提供一定的参考。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建的四端环网模型上验证了所提方法的正确性。     

采用卡尔曼滤波算法的模块化多电平换流器电容值在线估计方法

为预防模块化多电平换流器中子模块电容器老化失效而引发系统安全问题,提出一种模块化多电平换流器子模块电容器电容值在线估计方法.首先,采用卡尔曼滤波滤除传感器采集桥臂信息存在的测量噪声;然后,利用传感器监测桥臂电流和子模块电压信息并对其进行离散化处理,建立电容、电压及电流的数学模型,实时估计子模块电容值的情况;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建8电平系统进行仿真验证.结果表明,所提出的方法稳态时估计误差在1%以内,能够实现在线估计,有利于预测性防护,提高系统的可靠性.     

模块化多电平换流器的桥臂聚合模型

模块化多电平换流器（MMC）在新能源并网、岛屿供电等方面具有独特的优势,得到了越来越广泛的应用.由于MMC子模块数众多,导致其电磁暂态仿真计算量大、耗时多,增加了MMC设计和优化的难度,更不利于含MMC电力系统的电磁稳定性仿真分析,因此需要建立准确高效的仿真模型以便于对系统不同的运行方式和工况进行分析.依据MMC子模块工作模态,分析了MMC桥臂的工作模式,建立了一种可适用于系统级分析的桥臂聚合模型,推导了其参数的计算方法.最后在PSCAD/EMTDC中搭建了一个49电平MMC详细电磁暂态模型及其等效聚合模型,对比了两种模型在VSC-HVDC的启动、运行、故障时的动态过程.结果表明,所提出的MMC聚合模型可以精确模拟各种工况下MMC的系统级行为.      

基于模块化多电平换流器的直流系统故障电流分析及故障穿越测试

半桥型模块化多电平转换器(half-bridge modular multilevel converter,HBMMC)具有阻止直流链路中的短路的能力,而全桥型模块化多电平转换器(full-bridge modular multilevel converter,FBMMC)可以产生双极性电压从而阻止直流链路中的短路电流快速清除直流侧故障,是实现直流故障穿越的理想拓扑。研究极间短路故障的特征及其数学模型,提出计算故障电流的改进分析法。基于临界故障电阻分析,研究模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的传输系统的直流短路穿越的能力。分别模拟两种运行模式:第一种运行模式中MMC可以用无功功率支持交流电网,但不会传输有功功率;第二种运行模式中MMC可以在故障期间传输有功功率。在PSCAD/EMTDC软件中构建FBMMC-HVDC仿真模型,验证所提概念的可行性。     

柔性直流输电系统可靠性评估中薄弱环辨识及备用

文章根据Markov过程的基本原理和累积状态间转移频率性质,建立了柔性直流输电系统的数学模型,采用定量的分析方法,就柔性直流输电系统中的薄弱环进行分析,并给出了相应的增强性措施;对系统在不同备用水平下的可靠性指标进行了分析比较,得出了系统在元件采用1备用的情况下,可以取得较理想的可靠性指标和经济性指标。     

直流输电系统的控制策略

从直流输电系统的控制方法与调制功能、多馈入直流系统与交直流系统的协调控制方面对高压直流输电系统的研究现状进行了比较全面的综述．指出了现有研究在系统模型、研究对象、协调控制目标、工程应用方面存在的一些突出问题．并基于实际系统的需要以及控制技术和测量手段的最新成果,对高压直流输电系统的控制策略的评估与优化整合、智能控制方法的应用与协调控制的加强等问题．提出了一些新的研究方法．     

电压源换流器型高压直流输电技术的应用研究

该文介绍了基于电压源换流器的高压直流输电技术,与传统HVDC输电技术进行了比较,分析了VSC-HVDC输电系统应用于城市电网的技术优势。     

直流输电系统的暂态仿真

应用结构矩阵法建立了双桥换流站学的数学模型，为提高计算精度，提出以余弦外推公式预报换相电压，以抛物线拟合阀电流以判断阀的截止时刻，采取变步长与定步长相结合的方法来简化处理因阀通断造成的间断点，还讨论了交直流电网的接口问题，算例表明本方法是可行的。     

基于电压源换流器型直流输电分区联络线的黑启动方案

提出了基于电压源换流器型直流输电(High Voltage Direct Current Based on Voltage Source Converters,VSC-HVDC)线路作为分区联络线的黑启动方案,对区域电网实施软启动和恢复过程进行了研究.VSC-HVDC良好的电压、频率控制特性使得黑启动过程快速且平稳,不发生涌流和暂态过电压.通过PSCAD软件进行了仿真试验及数据分析, 验证了所提出的基于VSC-HVDC分区联络线黑启动方案的可行性.     

特高压直流输电系统发展综述

在介绍特高压直流输电工作原理的基础上,分析了特高压直流输电的优点,阐述了该技术在国内的发展应用现状以及所面临的问题。