基于MATLAB的VSC-HVDC系统特性的分析与研究

柔性直流输电系统的基本特征是采用全控型的电力电子开关器件和高频PWM调制技术,其在现代电力中的应用得到极大关注.基于MATLAB研究两相三电平VSC-HVDC系统的结构和控制原理,并仿真分析系统在阶跃响应、交流系统扰动和交流系统故障时的动态特性.仿真结果表明,电压源换流器型柔性直流输电系统具有良好的稳态性能和动态性能,为后续深化柔性直流输电系统的研究奠定理论基础.     

电力电子化不利于电力系统的小扰动稳定性

为了研究电力电子化电力系统的小扰动稳定性,基于电力电子化对电力系统的影响,以电压源换流器高压直流输电系统中的电力电子器件为例,推导高压直流输电系统换流器逆变侧输出电流的惯性特征;为了验证该惯性特征对电力电子化电力系统小扰动稳定性的影响,利用特征值分析法,结合仿真工具,分别对传统的简单三机系统和IEEE14节点系统及其对应电力电子化电力系统的小扰动稳定性进行分析。结果表明,高压直流输电系统换流器逆变侧输出电流具有惯性特征,电力系统的电力电子化不利于系统的小扰动稳定性。     

大规模海上风电场输电方式的探讨

分析了大规模海上风电场的并网需求，比较了高压交流输电系统、基于电网换相换流器的高直流输电系统和电压源换流器的直流输电系统的技术特点，对系统损耗做了数值分析，从而得出各种输电系统的适用范围。     

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。     

基于VSC的轻型直流输电

基于VSC技术的轻型直流输电技术是近年发展起来的一种适用于小功率传输的新型直流输电技术，它采用IGBT组成的电压源换流器（VSC）和微机控制PWM技术控制，运行方式简单，输出波形好。文中介绍了VSC在轻型直流输电中的应用机理、VSC轻型直流输电的技术特点并对其优越性和发展前景进行了讨论。     

轻型直流输电系统动态特性的电磁暂态仿真

轻型直流输电系统(HVDC Light)作为一种新型的直流输电技术,采用电压源型换流器,功率开关由绝缘栅双极晶体管组成,克服了传统直流输电系统中的一些缺点,具有良好的应用前景。文章在研究了HVDC Light的工作原理和技术特点后,利用EMTDC仿真软件,着重对HVDC Light在短路情况下的电磁暂态过程进行了仿真;同时对轻型直流输电系统的调节能力、控制策略等进行了详细的分析,为进一步研究轻型直流的实验室装置奠定了基础。     

基于多角度预测的混合双馈入直流输电系统换相失败抑制策略

提出了一种基于多角度预测的混合双馈入直流输电系统换相失败抑制策略.结合定关断面积预测法和零序检测及αβ转换预测法的优势综合得出关断角参考值γref,利用关断角参考值γ_(ref)和关断角设定值γ_(set)的差值获得无功补偿量,附加至电压源型换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的外环无功控制环节,调节其故障后发出的无功功率,提升电网换相换流器高压直流输电(LCC-HVDC)抵御换相失败的能力.该方法不依赖于对LCCHVDC关断角的实时测量,在实际工程中更易实现.采用PSCAD/EMTDC仿真软件进行了算例仿真分析,仿真结果证明了该控制策略的有效性.     

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。     

VSC-HVDC系统保护策略的研究

目的对基于电压源换流器的高压直流输电系统（VSC—HVDC）的保护策略进行分析,为保护装置的研究提供依据。方法通过在PsCAD／EMTDC软件环境下对系统中常见的两大类故障——破坏性故障和非破坏性故障进行仿真,从结果中提取了故障特征,并据此提出相应的保护策略。结果1）对于破坏性故障,由于控制失效,只能进行闲锁跳闸,并在适当位置安装熔断器;2）对于非破坏性故障,对故障端功率进行“软关断”。结论仿真实验结果表明,上述两种保护策略是有效可行的。     

MMC平均值模型在直流电网中的适用性分析

为了弥补原有AVM在仿真直流故障及换流器闭锁等方面精度不足的问题,研究了模块化多电平换流器(MMC)的平均值模型(AVM),在电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)电网中的适用性.本文从MMC换流器拓扑的角度出发,提出了改进的AVM,采用MMC的电磁暂态(EMT)详细模型搭建的4端MMC型直流网络为基准,对比发现AVM有效的前提是MMC精确模型中的电容值足够大,以使得MMC中每个子模块(SM)的电容电压近似恒定.仿真证明:本文所提改进平均值模型能够精确仿真直流故障时换流器闭锁等工况,对MMC建模有着重要的工程指导意义.     

两电平VSC在VSC-HVDC技术中的应用

柔性直流输电是以可关断电力电子器件和电压源换流器（VSC）为基础,介绍了柔性直流输电的电路结构;换流站的主要组成部分;两电平VSC的结构、工作原理以及技术特点.     

12脉波换流器高压直流系统的数字仿真

本文发展了一种双桥换流器高压直流系统的数字仿真方法。该方法具有计算量小,内存占用量少和容易编制程序等优点。本文以一个带有交流滤波器的典型双桥12脉波直流系统为例编制了仿真程序,并通过实例计算证明所发展的换流器计算方法以及直流系统仿真程序的正确性。 本文方法为高压12脉波直流输电系统的分析和计算提供了一种有效的手段。     

论直流输电的运行和控制

电力电子技术快速发展直接带动了直流输电技术的发展,特别是近几年来,电力网络规模的不断扩大,直流输电技术得到了更加广泛的应用。传统的直流输电技术采用半控型半导体材料晶闸管的电流源换流器,在使用过程中具有一定的缺陷,轻型直流输电技术采用全控型半导体材料绝缘栅双极晶体管的电压源换流器,具有体积小,能够自由控制线路中有功功率和无功功率的比例等优点。该文主要就轻型直流输电技术的运行和控制进行介绍。     

变速恒频风力发电系统网侧PWM变换器控制策略

通过建立应用于恒频变速风力发电系统的三相电压源型PWM变换器在两相旋转坐标系下的数学模型,针对三相电压源型PWM变换器输出电压响应慢的缺点,本文采用电压电流双闭环控制的网侧变换器及空间电压矢量SVPWM调制方式,在Matlab/Simulink中进行了系统建模和仿真研究。仿真结果表明,该控制策略能够快速调节直流侧电压达到稳定,能够控制输入电流波形及相位,验证了该控制策略的可行性。     

柔性直流馈入下交流输电线路单端故障测距分析

柔性直流输电具有不同于交流输电和常规直流输电的运行原理和特性,随着柔性直流输电技术的应用,交流电力系统的故障特征可能发生显著变化,基于传统交流系统暂态故障特征量的故障测距面临挑战。为此,基于柔性直流输电的运行原理,分析了柔直交流侧故障时换流器的运行特性,推导了在换流器保护未启动、限流以及闭锁条件下柔直交流侧短路电流解析式,分析比较了柔直不同暂态运行状态下对输电线路单端故障测距的影响规律。结果表明,柔直馈入下交流输电线路单端故障测距受换流器交流侧电压跌落系数和换流器无功功率指令的影响,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。     

基于电压源换流器的柔性直流输电系统非线性控制

基于电压源换流器的柔性直流输电与传统直流输电相比,在运行的灵活性和可靠性方面具有明显优势.常规PI调节器为线性控制,使系统性能受到影响,对此,采用在电流环作为内环,功率环作为外环的双闭环传统控制方式基础上,内环采用输入-输出反馈线性化的方法对换流器的非线性耦合模型进行线性化和解偶,从而将复杂的非线性系统转化为线性系统控...     

高压直流系统无功动态对暂态电压稳定的影响

采用直流系统准稳态模型解析故障后高压直流输电系统无功的时域变化规律,并通过仿真深入分析其动态变化幅值和时间特性.通过对比分析考虑直流影响和不考虑直流影响两种情况,阐述了故障后直流系统无功动态对感应电动机无功恢复产生的延缓效应,揭示了直流系统无功动态影响暂态电压稳定的机理和途径.最后提出以感应电动机临界滑差变化率作为评估直流系统对暂态电压稳定影响的指标,并结合南方电网实际系统进行了验证.     

高压直流换流器动态数字仿真的等值电路法

本文给出了一种高压直流换流器的暂态数学模型——等值电路法(ECM)。这种方法以简单、明晰的方式描述了换流器阀的所有可能的导通模式。通过所给出的换流器数学模型,对单桥和双桥高压直流系统编制了数字仿真程序,并对正常和故障状态进行了仿真计算;其结果表明,此方法是灵活、可靠的,并且计算量小,占用计算机内存少。用本文方法所编制的程序可为高压直流系统的设计、运行和科研提供一种方便、经济可行的计算机动态或暂态分析工具。     

VSC-HVDC输电系统的非线性控制器设计

在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统（VSC-HVDC）的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型。再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律。在此基础上设计了系统的非线性控制器。对所提出的非线性控制器和传统的PI控制器分别进行了计算机仿真研究。结果表明：在VSC-HVDC系统遭受扰动或故障后,所设计的非线性控制器比传统的PI控制器能更快更好地使系统恢复到正常状态,有效改善了系统的动态性能。     

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.