分频输电系统的综合稳定控制研究

分频输电是为大规模,远距离输电提出的一种输电方式,它可以提高输电线路的输送功率,该文针对分频输电系统非线性的特点,基于直接大范围线性化的方法,提出了分频输电系统中励磁和倍频变压器原边并联补偿电容协调非线性控制器的设计方法。应用该方法设计的非线性控制器不仅可以提高分频输电系统的稳定性,而且减少了发电机和倍频变压器原边的电压波动,保证了倍频变压器工作点的稳定,计算机仿真表明,该种控制器与仅考虑稳定性而设计的非线性励磁控制器相比较,不仅有效的提高了分频输电系统的稳定性,而且满足了倍频变压器原边电压的控制要求。     

分频输电系统的可行性研究

以分频输电系统的可行性和效率进行了研究，建立了分频输电系统的数学模型，并开发了高效率，高精度的求解算法，数字仿真结果表明分频电力方式可以大幅度提高传输功率，且具有较高的输电效率，是一种很有发展前景的输电方式。     

分频输电系统的实验研究

分频输电是一种非常有竞争力的远距离输电方式。该文介绍了分频输电系统实验装置的构成和初步实验结果。该实验首次利用交．交变频器作为倍频器，将50/3Hz电能转换为50Hz电能向工频系统送电，成功地实现了一种新型(FACTS)柔性交流输电装置。文中还介绍了分频系统和工频系统的并网情况，分析了分频输电系统实验的波形、效率、功率因数等相关数据。实验表明：对于一回1200km的500kV输电线路，利用分频输电系统可以使其输送能力达到2000MW，证明了这种新型FACTS装置的巨大应用潜力；分频输电在750kV及以下电压等级的实际工程中应用不存在技术上的困难。     

柔性分频输电系统可行性研究

提出了柔性分频输电系统的概念,对其构成、原理及系统的一些特性进行了初步探讨,在MATLAB Simulink环境下建立仿真模型进行仿真分析。结果显示柔性分频输电系统是分频输电技术和电力电子技术灵活、高效结合的有经济与技术优势的新型输电方案,特别在开发水电时有很好的应用前景,值得进一步深入研究。     

含有分频输电线路的电力系统稳态特性研究

根据分频输电线路的等值电路,应用谐波平衡原理,建立了含有分频输电线路的电力系统潮流数学模型,并应用牛顿－拉夫逊法进行求解。分析了分频输电系统输送功率与效率、副边无功补偿容量之间的关系,以及分频输电线路在各种载荷下的稳态运行特性和向工频系统注入的谐波电流,并和直流输电线路产生的谐波电流进行了比较。仿真表明,分频输电系统有很宽的谐波电流进行了比较。仿真表明,分频输电系统有很宽的功率运行范围和很好的效率特性及稳态特性,分频输电系统产生的谐波电流很小。     

分频输电系统实验初探

利用电力系统动态模拟设备构成了一个简单的分频输电系统。将发电机转速降为额定转速的三分之一，发出５０／３Ｈｚ电力，将原升压变压器改接为三倍频变压器，在实验室条件下第一次实现了分频输电系统，初步验证了分频输电系统的可行性。     

柔性分频输电系统的构建规划及关键设备技术综述

传统工频交流输电方式受长距离海缆充电无功功率的限制，直流输电方式又受到海上换流站建设与维护成本的制约。柔性分频输电系统通过降低输电频率，极大提升了传输容量与输电距离，在海上风电高效输送领域具有竞争力。文中首先全面论述了柔性分频输电系统的优势。其次,详细阐述了以频率优选为决策变量的构建规划技术以及具有异频交互特性的稳定性分析方法。然后，分析了频率变化对关键分频设备特性的影响，并重点对比了铁磁型交交变频装置和电力电子型变频器。最后，就柔性分频输电系统需要进一步突破的静动态特性和电磁暂态特性分析、样机研制与系统验证等技术难题进行了展望。     

分频输电系统及其应用

分频输电系统(fractional frequency transmissionsystem,FFTS)利用较低的频率(如50/3 Hz)传输电能,从而减少交流输电线路电气距离,提高系统传输能力。在水电、风电等可再生能源发电系统中,由于发电机转速较低,十分适合于利用分频进行发电和输电,在并网时转换为工频。首先介绍了分频输电的原理、并网特点等。其次,利用2个案例对水电、风电经分频输电并网的可行性进行了分析。特别是对分频风力发/输电系统的优越性进行了阐述。结果表明,水电、风电经分频输电并网是一种具有经济与技术优势的方案,在可再生能源发输电领域有着很好的应用前景。     

一种新型的远距离输电系统：分频输电系统介绍

介绍了 种新的远距离输电系统－分频输电系统,概述了分频输电的简单原理,系统构成,经济效益估计,可行性研究及实验室实现。     

一种新型的远距离输电系统──分频输电系统介绍

介绍了一种新的远距离输电系统──分频输电系统,概述了分频输电的简单原理、系统构成、经济效益估计、可行性研究及实验室实现。     

分频输电系统的研究

总结了对新型输电方式－－分频输电系统的研究情况。在理论分析、数字仿真物理实验、经济效益比较等方面得出了有益的结论。研究表明分频输民系统易于实现，效益显著，是一种很有潜力的远距离大容量输电方式。     

分频输电系统的数字仿真研究

对分频输电系统的稳态运行方式进行了理论分析和数字仿真计算，利用数字计算结果说明了分频输电及倍频变压器的工作机理。此外，还分析了倍频变压器的损耗及效率，确认了参考文献中关于倍频变压器效率可达９５％以上的论断。功角特性的仿真计算结果表明，倍频变压器可工作在反向功率情况下，即倍频变压器可用作分频变压器，从而大大扩展了分频输电方式的应用范围。     

风电经分频输电并网系统穿透能力计算方法研究

风电经分频输电并网是一种全新的风电并网方案。在对该系统结构及优点进行介绍的基础上,提出了一种基于静态安全约束的穿越功率极限计算方法。该方法可以应用于常规风电并网系统以及风电经分频输电并网系统。最后,在RTS24节点测试系统中对3种风电并网方案进行分析,对其风电穿透能力进行了对比。分析结果表明,与风电就近并入电网边界相比,利用分频或者工频传输系统将风电传输至负荷中心可以数倍地提高风电的穿越功率极限的结论。由此可见,分频输电系统为风电并网提供了一种全新的方案,具有经济与技术优势,在大型风电场中有着很好的应用前景。     

风电经分频输电装置接入系统研究

基于分频输电理论,提出了一种全新的风力发电馈网方式--风电场经分频输电装置接入系统方式.该方式将风电场中所有风力发电机组发出的变化的低频电能通过控制系统收集到一起,经过远距离输电后再经过分频输电装置统一接入负荷中心.该方式通过降低输电频率来减少输电线路的电抗以及减少齿轮箱的增速比,提高了效率、减少了投资.算例以某实际风电场为例,分析了变速变频方式下风力发电机组的特性,与恒速恒频方式相比,该方式有效地提高了风力机的输出功率.     

分频输电系统运行特性与控制策略综述

在中国“碳达峰、碳中和”目标的驱动下，电力系统向着低碳清洁、高效智能的方向发展。当大规模可再生能源接入电力系统后，现有电力网络出现了传输能力不足的问题。分频输电系统采用较低频率输送电能，相比同电压等级的工频系统，其线路输送能力得到大幅度提升，目前已经在包含中远距离海上风电，“沙戈荒”偏远地区陆上风电、光伏发电和大规模水电输送等在内的可再生能源高效汇集送出领域受到广泛关注。为此，首先介绍了分频输电的基本原理并概述了核心变频设备的运行特性。在高比例可再生能源接入与高比例电力电子设备应用的“双高”背景下，进一步从系统稳态运行和故障穿越两个方面，综合阐述了“点对点”双端和多端互联分频输电系统的运行特性以及控制策略的典型设计方法。最后，就分频输电系统运行控制研究中需要进一步结合的输电频率经济性优选，小/大干扰系统稳定性分析和城市电网扩容改造等问题进行了展望。     

考虑输变设备的分频风力发电系统最优控制

对以分频发输电技术为基础的变速变频(VSVF)运行的分频风力发电系统,在考虑分频输电线路和升压变压器的基础上,对其基于矢量控制技术的无风速测量最优功率输出的控制策略进行了研究.在PSCAD中建立分频风力发电系统各部分的动态模型,对分频风力发电系统的风能利用系数、风电机组输出功率和线路的损耗进行仿真分析,并与常规恒速恒频(CSCF)风电场进行比较,结果表明该控制策略可以在自然风速波动的情况下,实现无风速测量下的最优风能捕获、最优功率输出和减小输电线路功率损耗.     

海底电缆的低频特性分析及仿真研究

分频输电系统在提升输电容量、改善输电通道末端电压质量等方面具有优越性,在大规模深远海风电送出等场合有着广泛的应用前景。为研究分频海上风电系统中海底电缆的低频特性,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件建立了海底电缆的磁电热仿真模型,分析了低频环境对其电流分布、运行损耗、运行温度及金属护套接地方式的影响。仿真结果表明:频率降低可改善导体的电流分布,降低海缆各部分损耗,从而降低海缆的运行温度,提高载流量;同时,分频输电可有效改善2种接地方式下屏蔽层的感应电势和环流损耗,能够有效扩大2种接地方式的适用范围。因此,在长距离输送的场景下,采用分频输电方式有助于提高电缆载流量,减少容性充电功率,实现功率传输大幅增长,提升分频海上风电系统的经济性。     

基于双级矩阵变频器的柔性分频输电系统中的变频换流技术

采用双级矩阵变频器作为倍频设备,改进柔性分频输电系统的变频换流站,将水轮发电机发出分频电力,经升压变压器和输电线路,送入双级矩阵变换器进行交-直-交变换,转变为工频电力,并入电网,或者给交流负载供电。通过分析交-直-交双级矩阵变频器的主电路拓扑结构、双空间矢量调制策略和零电流换流方法等变频换流技术,提出柔性分频输电系统新型变频换流站实现方案,充分利用双级矩阵变换器结构紧凑、能量双向传递、输出频率可控、输入功率因数可调的优点。在Matlab/Simulink环境下的模型仿真结果表明,该方案能明显提高输电系统的传输效率,充分抑制谐波分量以及有效降低系统无功功率,并通过修正逆变级调制系数,可保证在分频电力输入不对称时网侧输出平衡。     

分频输电应用于深远海风电并网的技术经济性分析

全球海上风电发展呈现大规模化、集群化及深远海化的特点。离岸距离大于100 km的大规模深远海风电的输电与并网方式成为海上风电发展和研究的热点方向。通过分析电缆等电气设备的传输极限和损耗,采用等年值法,综合考虑设备投资成本、维护成本、损耗费用及电缆选型,建立了系统的比较各种并网方式的技术经济评价方法。以某400 MW海上风电场为例,对高压交流输电技术、高压直流输电技术和分频输电系统3种并网方式进行技术经济分析。论证说明分频输电技术通过降低频率,既可提高电缆载流量,又显著降低了交流电缆中的充电电流,因此传输距离显著增加,表明分频输电技术在远距离、大规模深远海风电并网方面具有技术经济优势。     

分频输电与金沙江电力外送输电方案的经济技术比较

结合金沙江电力外送,对分频交流输电方式进行了规划设计,并且与直流和交流输电方式进行了经济技术比较。结果表明,分频交流输电方式不但可以大幅度提高输送功率,而且在经济性上非常优越,是一种很有发展前景的输电方式。