轻型高压直流输电技术的发展与展望

介绍了在原有高压直流输电 ( HVDC)基础上 ,以电压源换流器和绝缘栅双极晶体管为主要部件发展起来的轻型 HVDC技术 ,分析了轻型 HVDC的基本原理和技术特点 ,比较了轻型 HVDC与传统 HVDC之间的区别 ,简要介绍了轻型 HVDC在国外的一些工程应用以及我国的研究现状 ,并指出目前的主要研究领域 。

一种新的优化协调控制在轻型直流输电中的应用(英文)

轻型直流输电是一种新型的直流传输技术,采用电压源型(VSC)换流站以及PWM 控制技术。建立了轻型直流输电系统模型,提出一种在发电机励磁和轻型直流输电之间优化协调控制方法,用于改善系统暂态稳定和抑制系统故障后振荡。作为算例,该协调控制方法被用于含有轻型直流输电的多机系统,并将该优化协调控制与发电机励磁、轻型直流输电系统相互独立的控制做一比较,仿真结果表明,在系统大小扰动下,该控制能够给系统提供更好的阻尼特性。

轻型高压直流输电系统的动态建模及非线性解耦控制

轻型高压直流输电是基于脉宽调制电压源型换流器的新一代直流输电,具有功率控制灵活、可向有源和无源网络输电、产生的谐波含量小等优点。建立了基于同步旋转坐标系下的轻型高压直流输电系统的动态模型,采用反馈线性化方法设计了非线性解耦控制器,实现输送有功、无功功率的独立控制。应用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对轻型直流输电系统的功率调节控制原理进行了仿真分析,对模型和控制器的有效性进行了多角度验证。

一种新型的直流输电技术——HVDC Light

随着半导体技术和新能源发电的发展,出现了基于VSC(VoltageSourcedConverters)技术的新型直流输电系统——轻型直流输电(HVDCLight),本文在介绍HVDCLight基本原理基础上,从结构和功能上和传统直流输电技术进行对比,阐述了HVDCLight的优点,并对其应用作了总结和展望。

几种特殊输电方式的分析比较和展望

除交流输电和传统高压直流输电(HVDC)以外,在某些特定情况下需要采用特殊的输电方式,主要包括轻型HVDC(HVDC Light)、分频输电(FFTS)、多相输电(MPTS)、微波输电、激光输电等。为充分发挥上述各种输电方式的独特优势,综合分析比较了它们的原理、特点、优势、难点及当前研究发展情况,指出各自的适用领域,展望它们的发展前景。其中,FFTS和MPTS从属于交流输电方式,主要应用于长距离大容量输电,轻型HVDC、微波输电和激光输电从属于直流输电方式,主要应用于特殊场合输电,而轻型HVDC已有较成熟的工业应用线路,且其交直流转换技术的发展可作为MTE和激光输电的技术基础,因此轻型HVDC的研究和发展具有重要的意义。

直流输电技术在海上风电场并网中的应用

海上风电场具有风速高、风力稳定、各种干扰少及发电量大等特点,风电场由陆地向海上延伸,是未来风电发展的大趋势。根据海上风力发电的特点,介绍和分析海上风电场采用交流输电技术、基于相控换流器(PCC)的传统高压直流(HVDC)输电技术和基于电压源换流器(VSC)的轻型HVDC输电技术的3种并网方式,说明采用后面2种HVDC并网方式的特点和应用场合,并指出HVDC应用于海上风电场并网需要研究的问题。

轻型直流输电的运行机理和特性分析

轻型直流输电技术是一种适用于小功率传输的新型直流输电技术 .它采用了绝缘栅极双极型二极管和电压型换流器 ,控制和运行方式简单 ,输出波形好 ,具有广阔的应用范围和良好的发展前景 .文中介绍了轻型直流输电的运行机理 ,分析了它的输入、输出波形和传输功率 ,阐述了其运行特性 ,对其优越性和发展前景进行了讨论 .

海上风电场轻型直流输电的经济性分析

基于轻型直流输电的海上风电工程应用范例,以我国某近海风电工程为实际模型,设计一套柔性直流输电模拟系统,并选配相应的电缆和换流站设备。依据该模型,从传输性能、电能损耗、环境影响、原材料消耗,施工难度与系统造价等7个方面对柔性直流输电系统、传统直流输电系统和交流输电系统进行技术经济性比较与评估。研究表明,相对于其他两种输电技术,柔性直流输电系统传输性能好,电能损耗少,施工难度小,工程周期短,符合环保要求,适于连接近海风电场,是很有发展前途的新型输电技术。

大型风电机组和电力系统联网及相关问题

为了解决能源供应和二氧化碳排放等问题,实现可持续发展,风能是人类近期最有可能大规模开发和利用的可再生能源。介绍当前主要存在的风力发电机系统及其控制,随着风力发电的迅速发展,大容量的风电场联网运行是必然趋势。以丹麦某计划建设中的海上风电场为例,讨论风电场可能采用的联网方式。以ABB公司所做的德国某海上风电场的联网案例来对比分析直流联网和交流联网的各自特点。分析了风力发电机组联网后与电网间的相互影响的问题,从电力系统的角度而言,如果风能将不再被视为一个“不重要的”能源,那么,就需要考虑风力发电机组对于电力系统稳定性、电能质量和系统建模的影响;从风机保护的角度而言,需要考虑电力系统发生故障时,风力发电机组对电力系统的暂态响应。

直流输电技术的新发展

介绍直流输电技术的２个主要发展方向：基于串联电容换相的换流器技术和基于电压源换流器的轻型直流输电系统，并讨论２者的工作机理、技术特点、应用前景及需要进一步研究的问题。

轻型直流输电技术在我国电网中的应用

对轻型直流输电运行原理和技术特点、控制模式以及控制系统进行简要的介绍和分析,根据我国电网的特点,对其在我国电网中的应用作了初步探讨。采用电磁暂态仿真程序(PSCAD/EMTDC)对轻型直流输电系统在区域互联、多馈入直流输电系统中的应用进行了建模仿真,结果表明轻型直流输电在提高所并联交流线路的暂态稳定性、抑制区域间联络线的功率振荡等方面能起到积极作用,其电压、有功、无功的快速调节能力可为多馈入直流输电系统提供良好的电压支撑,有利于相联的传统直流输电系统故障后的快速恢复。

轻型直流输电用换流变压器的设计

介绍了一台出口韩国的换流变压器的设计研发情况。介绍了产品的基本参数和结构,分析了设计过程中的关键技术和解决方案。

一种新型传感结构的光学直流电流传感器

分析比较了多种直流大电流测量方法,指出直流测量设备高压侧无源化是未来高压测量设备的发展趋势。针对传统块状玻璃型电流传感器传感头加工难度大、直流解调算法难以精确解调出法拉第旋转角的缺点,采用一种基于双光源双输出条形传感头的新型无源式直流电流传感器。这种结构降低了传感头制作及加工难度,在双通道光路、电路不对称的情况下,能够将与被测电流成正比的直流信号从直流本底光强信号精确解调出来。试验结果表明,在300~3000A范围内,测量准确度优于0.5%,在光功率波动达25.2%、双光路光功率不对称度为34.2%的情况下,双光源双输出传感器相对误差变化范围为?0.4%^+0.42%,远高于相同测试条件下单光源双输出传感器的性能。

一种优化协调控制在新型HVDC中的应用

在建立系统模型基础上 ,设计并仿真研究了有VSCHVDC的交直流系统的最优协调控制方案 ,仿真结果表明 ,采用该方案的系统发生故障或扰动时 ,交直流系统间不会产生不利影响且均能快速恢复稳定。

轻型高压直流输电系统的MATLAB仿真

文章分析了轻型高压直流输电的基本原理,通过采用定直流电压、定交流电压的控制方式,建立了基于MATLAB的轻型直流输电系统的仿真模型,并以一个单机系统为例,分析了系统的控制模型。通过对三相接地短路的分析,验证了所建立的仿真模型和控制系统的正确性和合理性,为进一步研究轻型直流输电系统的物理模型奠定了理论基础。

轻型直流输电系统鲁棒非脆弱H_∞控制器设计

建立了轻型直流输电系统dq0坐标系下的电压源型换流器被控对象的状态空间方程,考虑到模型参数的不确定性和不确定系统的控制器参数在一定范围内发生加性范数有界摄动的情况。利用线形矩阵不等式(LMI)方法对鲁棒非脆弱H∞状态反馈控制器的设计进行了研究,然后分别对输电系统整流侧和逆变侧设计了鲁棒非脆弱H∞控制器。最后建立了MATLAB仿真模型,将所设计的控制器与H∞控制器进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的非脆弱性和鲁棒性。

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。

电力电子技术在风力发电中的应用综述

风能是不能储存能源,将风能转换成电能并输送到电网过程中,电力电子设备是关键因素之一.介绍了当前主要的风力发电机系统及其控制.针对最具有发展潜力的变速恒频双馈风力发电系统,分析其用于转速控制的电力电子变换器装置.分析了交流并网安装静止无功补偿器的意义,介绍了基于VSC的轻型直流输电原理.最后,描述了未来大容量海上风电场将更广泛应用电力电子装置.

交直流混合注入节点的低压减载策略

基于电压源换流器(VSC)的高压直流输电(HVDC)技术改变了电网结构和电压特性,影响所连交流节点低压减载的整定策略。为了保证交直流注入节点严重过载时的暂态电压安全,当负荷过载超出VSC定交流电压调节能力时,基于交流侧电压特性,将VSC控制方式从恒PV切换为恒PQ方式,以一定电压降落为代价,避免VSC因负荷过载而退出运行。当发生更严重过载时,为避免VSC退出运行,结合VSC过流保护,提出快速低压减载算法,用于保证持续供电和暂态电压安全。仿真结果验证了所提算法的必要性和正确性。

两端均为有源网络的VSC-HVDC系统仿真研究

为了得到轻型高压直流输电(VSC-HVDC)系统的稳态和动态特性,在探讨轻型高压直流输电的原理并简介VSC-HVDC常用三种控制策略的基础上,针对定直流电压和定有功功率的控制方式,利用MATLAB软件中的Simulink模块建立仿真模型,仿真分析了VSC-HVDC的稳态特性,再对几种常见的交流侧物理量扰动和三相短路故障进行仿真,得出相应的动态特性仿真波形。仿真结果表明了仿真模型的正确性和有效性,可为VSC-HVDC系统的参数辨识、控制和故障诊断提供参考。