高压直流输电系统自适应粒度控制

高压直流输电系统(HVDC)的常规控制普遍采用PI控制策略,该策略是基于固定增益的稳定运行状态进行控制器设计。由于HVDC系统的响应随运行状态的变化而改变,使得电压互感器控制器的性能很难实现最优。本文将粗糙集理论与粒度计算技术相结合,提出了高压直流输电自适应粒度控制器,该控制器可根据HVDC系统运行参数的动态变化对增益大小进行调节,从而使系统的控制性能得到优化,仿真试验结果证明了这一结论。     

高压直流输电模拟系统的微机控制

论述了用16位单片微机MCS-96实现的高压直流输电(HVDC) 模拟系统换流桥的全数字控制方案。在研究过程中力求充分利用微机本身资源 和尽可能通过软件来达到目的，以减少外围设备电路。介绍了微机控制器的硬 件、软件结构和功能，HVDC控制特性以及包括低电压电流限制(VDCL )、PI调节及定触发角控制在内的各种控制方式的控制原理。最后还给出了 在该控制器作用下HVDC模拟系统的部分运行结果。     

高压直流输电系统谐波计算软件包开发与应用

为提高直流输电系统谐波计算的准确性,采用交直流基波和谐波统一计算的原理,应用 VC++和Delphi语言开发了直流输电系统谐波计算软件,可同时计算含有多个直流输电系统换流站、直流线路及交流系统各母线和各支路的基波潮流、特征谐波和非特征谐波电压、电流,计算各母线谐波电压畸变率及系统谐波损耗;同时,根据直流输电线路、接地线等结构参数,计算直流输电线路的谐波参数;并提供了数据的各种输入、编辑和维护、查询功能,可方便地调整交、直流滤波器的类型和参数。利用该软计对南方电网含有5条直流线路的系统进行了计算,程序运行稳定,结果可靠;并将±800 kV云广直流输电系统的计算结果与EMTDC仿真结果进行了比较,表明该软件具有计算速度快、结果准确、使用方便、通用性好等特点。     

高压直流输电系统换流站鲁棒自适应输出反馈控制

针对高压直流输电系统,设计了一种鲁棒自适应输出反馈控制器.首先,将高压直流输电系统换流站动态模型转换成用输入输出表示的非线性系统.然后,利用自适应非线性阻尼项来抑制系统的非线性动态不确定性和未知有界扰动,应用Lyapunov稳定性理论构造出控制器和自适应参数的表达式.Lyapunov稳定性分析结果表明,文中所提出的控制器保证了闭环系统的稳定性.最后,将设计的控制器应用到一个3机直流输电系统中,仿真结果表明,与传统的PI控制器相比较,文中控制器可大大提高系统的稳定性和鲁棒性.     

高压直流(HVDC)输电系统应用分析

高压直流(HVDC)输电在电力系统中起着越来越重要的作用。HVDC是交流输电的有效补充,是“大区联网”的有效手段,理性分析HVDC输电系统的优缺点对合理建构电力网具有重要意义。     

滑模变结构控制在高压直流输电系统上的应用研究

高压直流输电是一个典型的非线性控制系统，常规的PI控制在系统遭受大扰动时，难以产生有效的控制作用。为此，将微分几何与变结构控制相结合，提出了一种新型的非线性控制算法。即通过微分几何法将系统非线性反馈线性化。再用成熟的滑模变结构控制理论设计控制策略。通过PSCAD／EMTDC仿真验证，该算法是有效的。     

高压直流控制保护系统的设计与实现

在介绍MACH2直流控制保护系统的总体结构的基础上,给出了SCADA系统、交流站控系统、直流极控系统、直流保护系统的设计和实现方案。详细介绍了直流极控系统,包括其基本控制策略、基于电流过零信号的阀触发的监视和控制功能、无功功率控制、系统监视和切换功能。该方案已在我国葛洲坝－上海直流输电控制保护系统改造中应用,并取得了很好的效果。     

高压直流输电系统整流侧定电流控制器的优化设计

本文以高压直流输电系统的整流侧控制器为研究对象,提出了用于直流控制器比例-积分(PI)参数寻优的一种系统化方法;在此优化方法中,首先根据Bode图求出满足系统稳定性要求的PI参数范围;再对该参数范围按一定步长进行划分,得到有限组PI参数以构成PI参数寻优的样本集,对样本进行阶跃响应并按时间乘绝对误差积分准则寻优,该寻优方法得出的结果具有良好的动态特性和鲁棒性,在工程中具有一定的实用价值。     

高压直流输电系统模糊自适应控制器的设计

提出了模糊和PI复合控制策略,即模糊自适应PI控制器,讨论了模糊和PI控制结合形式。结合典型12脉冲桥HVDC系统模型,采用Matlab在传统PI控制和模糊自适应PI控制下分别进行仿真。结果表明,与传统控制方法相比,发生单相交流线路接地故障时,由于模糊自适应PI控制器能在线调整PI参数,因而模糊自适应PI控制器能改善系统直流电流和直流电压的恒定性,并且具有更好的适应性和更强的鲁棒性。     

高压直流输电技术综述

本文介绍了目前国内外高压直流输电技术(HVDC)的发展概况及其应用情况，从技术性、经济性、可靠性等诸方面比较了交、直流输电方式的特点，肯定了HVDC技术的优越性。文章还介绍了HVDC的单极、双极、同极联络线的结构，及一个双极HVDC系统的主要元器件及其功能。     

基于电压源换流器的高压直流输电系统混合调制方式

提出了一种适用于基于电压源换流器的直流输电系统的混合调制方式,可满足输电系统的暂态响应和稳态特性的需求。控制系统配置正弦脉宽调制(SPWM)和最小开关损耗2种调制方式:系统受到扰动或处于暂态时,采用响应速度快的SPWM,提高系统的暂态控制能力,改善暂态响应特性;系统处于稳态运行时,则采用最小开关损耗控制,提高系统运行的稳态特性和经济性。使用状态监测器监视系统状态,据此动态地选择合适的调制方式。描述了混合调制方式的基本原理,并基于PSCAD/EMTDC数字仿真软件,对该调制方式的控制效果进行了仿真验证。结果表明,所提出的混合调制方式具有良好的控制性能和稳态损耗特性,适于工程应用。     

基于单相锁相环的高压直流分相触发相位控制

触发相位控制是高压直流系统控制的基础。换流器触发相位控制方式对高压直流性能的影响尤以不对称故障工况下为甚。针对传统分相触发中过零点检测抗干扰性差以及等间隔触发控制自由度低等缺点,提出一种新的基于单相锁相环的分相触发方案,该触发方式的锁相过程对谐波和负序电压干扰具有较强的抑制能力,能够在三相不对称工况下获得更详细的电压相位信息,减小此时各阀实际触发角的差异。最后,利用PSCAD/EMTDC对所提分相触发方式下高压直流稳态和暂态性能进行了仿真测试和分析,结果表明新分相触发对系统稳态性能无不利影响,并可有效降低交流故障恢复过程发生后续换相失败的概率,验证了该分相触发方式的优越性。     

电流源型混合直流输电系统建模与仿真

为解决传统直流输电系统换相失败问题,针对电压源型混合直流输电系统存在直流故障难以处理、平波电抗与直流电容容易产生谐振、无法进行潮流反送等缺点,分析了一种新型电流源型混合直流输电系统,其特点是整流侧采用传统的电网换相换流器,逆变侧采用基于全控型器件的新型电流源型换流器。重点推导了电流源型换流器在dq旋转坐标系下的低频和稳态数学模型,并设计了相应的控制器和控制策略。在PSCAD/EMTDC中以葛南直流系统为基础搭建了电流源型混合直流系统。详细阐述了启动和潮流翻转的步骤和过程,测试了逆变侧发生三相短路故障下系统的响应和恢复特性,研究了系统的直流故障自清理能力和重启动策略。仿真结果表明,该系统具有良好的性能,是直流输电系统在远距离、大功率应用领域一种可行的改进方案。     

高压直流输电与其关键技术的研究

高压直流输电（HVDC）拥有增加送电距离、扩展输电电容量等优点,能够有效解决输电网中大容量、远距离和高电压输电问题,可以实现电网的互联,其应用前景相当广阔。本文先简要介绍了HVDC的发展情况,然后总结了HVDC主要的优缺点,之后分析了其技术特点以及使用的关键技术,并对HVDC的应用前景作了简要介绍。本文能够在高压直流输电的建设中起到一定的借鉴和指导效果。     

无站间通信下的高压直流输电系统逆变侧频率控制方法

在常规直流输电系统中,频率控制器配置在整流侧,在站间通信中断时,逆变侧的频率无法送至整流侧,因而无法实现对逆变侧的频率控制。为此,提出了一种站间通信中断时的逆变侧频率控制方法,及一种适应该方法的直流系统启动策略和站间通信中断与恢复时定电流与定电压控制器的自动切换策略。应用该策略的实时数字仿真系统(RTDS)试验结果表明,所提策略兼具实用性和可实施性,对实现无站间通信下的高压直流输电系统逆变侧频率控制具有一定的参考价值。     

电压不对称条件下电压源换流器式高压直流输电的自适应无源控制

由于电压源换流器(voltage source converter,VSC)易受电压负序分量的影响,需要研究系统电压不对称情况下电压源换流器式高压直流输电(VSC-HVDC)的稳定运行问题,保证VSC-HVDC的运行性能。将三相VSC状态空间模型,做正序、负序dq同步旋转坐标下的分解,将包含正、负序分量的VSC模型等效成一个具有耗散性质的无源系统,并根据VSC-HVDC的4种不同控制方式,确定相应的正负序dq坐标下的电流参考值。在此基础上,通过能量整形的方法设计无源控制器,追踪参考电流,实现独立调节瞬时有功、无功功率,消除有功功率波动。同时为提高系统的鲁棒性,减小参数不确定对控制效果的影响,提出了一种自适应的无源控制方法。仿真结果表明了该控制策略具有良好的暂态控制性能。     

混合直流输电系统控制保护策略分析

作为一种新型直流输电技术,混合直流输电技术综合传统直流和柔性直流的优势。结合常规直流和柔性直流系统控制特性和基于常规直流ABB保护方法,提出了混合直流几种典型故障的控制保护策略,并在仿真平台上建立典型双极混合直流输电系统模型。仿真验证了保护策略的正确性及受端换流站无功控制的有效性。     

高压直流输电对通信的电磁干扰影响分析

讨论了直流输电线路对通信系统产生的电磁影响的分类,结合通信网的发展状况,重点分析了直流输电线路对现阶段通信系统产生的干扰影响,从干扰影响限值、干扰影响途径、以及干扰影响的场景等方面加以阐述,最后总结了在进行高压直流输电对通信干扰影响计算时,需要重点考虑的几个问题。     

基于模块化多电平高压直流输电系统接地故障特性仿真分析

模块化多电平电压源换流器型高压直流输电采用子模块级联结构,解决了开关器件直接串联所带来的动态均压问题,同时具有输出电压波形品质高、开关频率和损耗低等诸多优点,因此成为极具市场应用价值的输电技术之一。在故障时,工作机理、调制策略和拓扑结构的差异导致系统呈现出与传统直流和电压源换流器型直流输电不同故障特性。分别以交流系统侧、阀侧和直流侧接地故障为例,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型基础上,针对联接变压器绕组不同接线方式,分析其不同故障特性以及对系统运行的影响,并提出了应对策略。     

基于可控硅串联技术的新型固态高压直流断路器

作为直流线路中的分断装置,高压直流断路器是快速限制并切断故障电流、维持直流电网安全稳定运行的关键技术手段。文中在对比分析现有高压直流断路器典型结构的基础上,提出了一种基于可控硅串联技术的新型高压直流断路器,详细描述了其拓扑结构、工作原理和典型特点,并使用PSCAD软件仿真分析了不同短路电流下所提高压直流断路器的开断特性及其影响因素。最后,通过在实验室内搭建高压直流断路器实物模型,利用d SPACE工作平台进行了断路器的电流开断实验。结果表明,所提出的新型高压直流断路器能够实现快速关断与恢复通流,通态损耗低且通流能力强,具有现实可行性。