多端柔性直流输电系统交流故障穿越控制策略

与多端柔性直流输电系统相连的交流电网发生故障后,系统公共连接点电压发生跌落,并伴随有过电流产生,直流电网输入、输出功率失去平衡.不平衡功率导致系统直流电压发生偏移,可能使换流站触发过电压保护脱离电网.交流故障发生后,换流站若能与直流电网保持连接并维持功率输送,即具备交流故障穿越能力,将大大提高系统的稳定性.针对上述问题...     

特高压混合三端直流输电系统定功率MMC交流故障穿越策略

送端采用电网换相换流器(LCC),受端采用模块化多电平换流器(MMC)的特高压混合直流输电系统是直流输电技术重要的发展方向之一。在该系统中,各换流站每极均由高、低两个阀组直流侧串联而成。当其受端MMC发生网侧故障时,现有穿越策略或将引起定有功功率MMC阀间均压环节失效,从而导致子模块电容过压的问题。针对该现象,首先梳理了系统在故障工况下面临的主要问题和矛盾;接着,重点针对阀间均压环节失效的内部机理进行了研究,并提出了一种基于有功功率限幅值的站间协调穿越策略,此外,为使其能够较好地适用于不对称故障,采用了一种零序电压注入的方法,以平衡不对称故障下相单元间的桥臂电流直流分量;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了相关模型,通过仿真对比,验证了本文策略能够兼顾不同受端站的桥臂过流和子模块过压风险,实现交流故障的可靠穿越,并尽可能地提升了故障期间的功率传输能力。     

多馈入高压直流输电系统中的换相失败浅析

通过对直流输电系统换相失败产生的机理分析,介绍了各种影响因素及其灵敏度.影响多馈入直流输电系统换相失败的因素更为复杂,大量的仿真结果表明:提高其中非故障子系统的短路比可以用来改善系统的换相过程,并介绍了抑制换相失败发生的一些具体措施.     

含柔性直流输电系统的故障仿真分析

在柔性直流输电系统故障特性的研究中,对单相接地故障的研究较少,针对二端柔性直流输电系统交流侧和直流侧发生的故障,研究了相互之间的影响,进行了理论分析,又在MATLAB/SIMULINK搭建了模型,通过对仿真波形的观察,验证了理论分析的正确性。     

高压交直流混合输电直流线路远后备保护研究

在仿真软件PSCAD/EMTDC中的CIGRE直流输电标准测试系统中加入直流线路自动再起动顺序控制,模拟直流线路不同位置及经过渡电阻接地故障,根据线路自动再起动控制过程中控制系统失灵时换流变压器网侧电压电流的变化规律,提出采用低电流保护作为直流线路的远后备保护,达到优化和完善直流线路后备保护的目的。仿真结果表明低电流保护动作可靠、逻辑简单、易于实现。     

基于DSP的多端混合直流输电系统交流侧故障响应特性研究

在昆柳龙多端混合直流输电工程背景下,为研究多端混合直流输电系统交流侧的故障响应特性,建立了基于数字信号处理（digital signal processing,DSP）的多端混合直流输电系统的机电暂态模型。在此基础上,对多端混合直流输电系统各端交流侧进行三相接地故障（交流侧电压降至0）仿真,得到了不同情况下的系统交流侧故障响应特性,并将结果与PSCAD(power systems computer aided design）的仿真结果进行对比,发现两者主要电气量的波形基本一致,验证了该模型的准确性,为本工程后续仿真计算的研究工作提供了基础条件和技术参考。     

基于新型换流变压器的多基频交直流互联系统的谐波特性研究

采用理想化的研究方法,通过理论分析和MATLAB仿真对滤波换相换流器的电流变换关系以及基于新型换流变压器的多基频交直流互联系统的谐波特性进行了系统的研究．理论分析和数字仿真结果均说明了基于新型换流变压器的换相换流器一滤波换相换流器在谐波特性方面的优越性．     

交直流混合输电系统的实例仿真分析

通过介绍高压直流输电系统的基本结构和工作原理,利用Matlab的电力系统模块库（PSB）建立交直流混合输电系统的仿真模型,并利用Matlab／Simulink仿真了所建模型系统直流线路对地短路时的暂态过程;对所建模型系统交直流侧发生故障的暂态过程进行仿真,得到该模型的动态响应曲线,并对仿真结果进行分析。实践证明,所建模型和仿真方法有效、直观、省时。     

基于暂态能量流的MMC-HVDC系统故障建模及仿真分析北大核心

为分析由模块化多电平换流器(modular multilevel converters, MMC)构成的高压直流(high voltage direct current, HVDC)输电系统中的直流短路故障特性,可通过关注系统中暂态能量流(transient energy flow, TEF)的分布对MMC-HVDC系统进行暂态建模与仿真分析。对于单端MMC,可基于暂态能量守恒将半桥子模块(half bridge sub-modular, HBSM)电容等效为时变电容,建立将半桥子模块动态切换与交流汇入两个因素共同考虑在内的MMC暂态模型,分别列写并求解闭锁前后的状态方程,得到精确的MMC内部故障特征与TEF分布情况。对于复杂直流电网(HVDC grid),提出一种基于电磁暂态仿真结果的TEF分析方法,不仅可根据各部分TEF特征揭示直流故障演化规律,还可通过递推计算实现对故障电流的定量分析。最后,根据TEF流动规律提出一种考虑HBSM电容电压波动范围的暂态能量抑制策略,可有效降低故障电流并为后续故障保护争取更多时间。依据PSCAD中的仿真结果对暂态模型与能量抑制策略的正确性进行验证,同时将所提TEF分析方法应用在搭建的四端直流电网中,获取其故障传播特性。     

环网MMC-MTDC系统极间短路故障穿越策略分析

在基于环形直流电网的多端柔性直流输电系统中,极间短路故障严重影响系统的安全运行.虽然直流断路器可以迅速地隔离直流故障,但是残余过电流仍会构成威胁.残余过电流注入近故障端换流站,致使换流站触发过电压保护而脱网运行.此外,在直流断路器动作后,环网拓扑发生改变,直流潮流随之转移,需要考虑非故障线路的过载情况.针对上述问题,提...     

高压直流输电仿真培训系统研究

±660kV宁东-山东直流输电示范工程的建成投运,使得直流输电系统运行人员的培养以及员工后续培训工作变的尤为重要,本文提出了高压直流输电仿真培训系统应具有的基本功能,并对硬件平台和软件结构进行了系统分析和设计。结合岗位技能培训需求设计了教学、练习和考试三种运行模式,实现了对直流输电工程运行管理人员运行操作、三维巡视、故障设置与处理等岗位培训和技能鉴定功能,为电网开展人才培养和生产过程研究提供良好平台。     

对称双极柔性直流输电系统的运行特性研究

随着柔性直流输电系统输送容量的扩大和电网对其可靠性要求的不断提升,柔性直流输电系统逐渐由单极或伪双极结构发展到了双极甚至多极的运行结构。基于单极不对称VSC-HVDC系统搭建了双端双极对称对称VSC-HVDC系统,建立了系统数学模型,设计了系统运行控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下对系统稳态运行特性和暂态运行特性进行了研究分析,并对正极直流线路断线故障实施了闭锁措施。结果表明:系统具有良好的启动特性和稳态运行特性,验证了系统模型的有效性;在故障条件下,由于控制器的调节控制作用,系统能保持较好的暂态运行特性,在正极直流闭锁情况下,负极依然能维持正常运行状态,验证了正负极的相互独立性。     

多馈入直流系统换相失败分析

针对传统最小电压降落法在判断换相失败时准确性不高的问题,提出了新的换相失败判据。为了明确故障阻抗对换相失败的影响,分别通过两种方法：灵敏度分析法和节点阻抗矩阵法详细分析了故障阻抗与换相电压的数学关系。第一种方法能全面分析各种因素对换相电压的影响;第二种方法在一定的假设条件上得到了更为直观和简洁的换相电压表达式,可作为一种快速分析方法。基于两种换相电压分析方法,分别给出了当地换相失败和同时换相失败时的临界故障和临界耦合阻抗的求解方法。仿真分析表明,改进的换相失败判据准确度很高;同时由两种换相电压分析方法所得到的换相电压表达式也具有一定的准确性。最后,详细分析了交流故障、负荷特性以及系统参数对换相电压的影响,并得到了一些具有指导意义的普遍结论。     

直流系统接地故障检测方法的研究

变电站及发电厂的直流系统为各种监控保护设备、信号通信系统及事故照明提供可靠稳定的电源.由于其在二次系统中所起到的重要作用,直流系统自身的可靠及安全将直接影响到整个系统的安全.而直流系统异常接地,更是成为电力系统更大故障的事故隐患.分析用电桥平衡原理、变频探测原理、差流检测原理检测接地故障的特点及局限性,以便工作人员根据...     

考虑同步调相机无功特性的多馈入直流同时换相失败风险评估方法

针对加装同步调相机后多馈入直流输电系统同时换相失败问题,提出一种考虑同步调相机无功电压特性的风险评估方法。分析同步调相机、直流系统和静态无功补偿装置的无功电压特性,并推导出多馈入交互因子(multi-infeed interaction factor, MIIF)计算公式。根据换相失败本质定义换相失败评估因子(commutation failure estimate factor, CFEF),并基于CFEF提出含同步调相机的多馈入直流系统同时换相失败风险评估方法。以山东电网为例进行验证,结果表明所提方法能够准确、有效评估多馈入直流输电系统同时换相失败,并且在直流输电系统前期规划、保证交直流系统安全稳定运行等方面具有重要价值。     

含VSC-HVDC的混合MIDC系统强度计算及仿真分析

针对多馈入直流(MIDC)系统在受端交流电网故障易引发一回或多回直流换相失败,将电压源换流器高压直流(VSC-HVDC)引入到MIDC系统中,改善LCC-HVDC逆变侧母线电压特性。建立了考虑受端系统负荷特性的简单混合MIDC系统详细模型,可将此作为未来MIDC系统的一个子单元。理论推导了该模型的有效短路比(ESCR),提出了近似计算方法。最后借助于PSCAD/EMTDC仿真,分析了LCC-HVDC逆变侧发生三相短路,简单混合MIDC系统的动作特性;研究了逆变站在不同电气距离下,LCC-HVDC换相失败免疫性指标(CFII),并以CFII验证了近似计算方法的有效性。结果表明,混合MIDC系统有助于提高ESCR,增大CFII,减少换相失败几率。     

多馈入直流输电系统的动态特性及稳定控制与分析

对多馈入直流输电系统的动态特性及稳定控制与分析进行了综述。首先讨论了多馈入直流输电系统中交直流系统间和直流系统间的复杂相互作用。然后根据国内外的有关研究,对多馈入直流输电系统的稳定性和稳定控制进行了系统的总结,提出了进一步深入研究的建议。最后对多馈入直流输电系统的分析方法进行了综述,并对其存在的问题提出了改进意见。     

混合交、直流输电线路下方地面电场分布分析

针对高压交流、高压直流输电线路位于同一走廊内甚至在同一杆塔上的实际情况,在实验室设计高压交流、直流输电线路模拟实验来探究在混合交直流输电线路下方地面交流电场、直流电场分布受到的影响。实验结果反映了附加线路及其电压改变、线路间距改变等因素对地面交流、直流电场变化的影响,并得出附加导线的分流或屏蔽作用会降低另一条导线的地面场强等一系列结论.     

级联型混合直流与UPFC的柔性潮流协调控制策略

级联型混合直流输电系统具有能抑制换相失败、传输大容量功率的优势。但当级联型混合直流低端模块化多电平换流器（MMC）采用主从控制时,若系统发生交直流故障或负荷突增,可能会产生电流不平衡问题,导致受端交流侧功率出现大范围反向传输及电压支撑能力下降。为解决该问题并增强受端电网的稳定性,针对级联型混合直流输电系统,提出一种基于统一潮流控制器（UPFC）的柔性潮流协调控制策略。研究了基于柔性交流输电（FACTS）设备统一潮流控制器（UPFC）的级联型混合直流系统柔性潮流控制特性,针对系统故障及大扰动时出现的功率返送及电压稳定性问题,提出基于UPFC的频率支撑策略和基于动态限幅的电压支撑策略。该策略将送端侧故障带来的功率扰动转移到受端交流系统UPFC所在线路,利用UPFC功率补偿能力进行协调,同时基于动态限幅控制策略,采用无功优先控制方式提高换流站无功输出能力。最后,在PSCAD–EMTDC平台搭建了含受端交流系统的级联型混合直流输电系统模型。首先,仿真了LCC直流电流指令值下降过程,结果表明,本文所提基于UPFC的协调控制策略可以有效地减小交流系统频率波动,抑制功率返送现象;其次,仿真了系统负荷...