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。

级联多端特高压直流控制保护系统配置及策略

该文针对金上直流工程主回路拓扑结构与运行方式的特点,设计了送端分址级联多端特高压直流控制保护系统的配置方案;提出送端分站的高、低压换流器的电压平衡控制方案,根据送端两站间通信条件,切换采用附加电压平衡控制的触发角协调控制和串联两换流器一个定电压、另一个定电流的控制策略;基于送端分站级联拓扑,研究了其直流保护功能配置方案,并提出针对送端站1内的极区/换流器区故障或者送端两站之间直流线路永久故障的快速清除方法。基于控制保护工程样机的RTDS闭环仿真结果表明,该级联多端特高压直流控制保护系统可以满足实际工程应用的要求。

基于自适应虚拟同步发电机的多端高压直流输电系统协调控制

基于模块化多电平换流器的多端高压直流输电(modular multilevel converter based multi-terminal DC,MMC-MTDC)系统中虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制在维持交流电网的频率稳定时,无法兼顾直流电压波动调节的问题。针对MMC-MTDC系统中的受端换流器,将U^(2)-P直流电压下垂控制引入VSG控制器中,得到附加直流电压的VSG控制,该控制既能实现交流区域频率调节,又可以控制直流电压。通过分析VSG中转动惯量大小对交流电网频率响应的影响,在附加直流电压VSG控制基础上,设计一种基于模糊控制的自适应虚拟转动惯量调节方法,通过灵活调整虚拟惯量使换流器在支撑频率波动过程中表现出更平滑、迅速的动态响应性能。在MATLAB/Simulink仿真平台,对所提策略有效性进行验证,表明所提策略可以同时调节频率与直流电压,并能表现出更佳的频率动态响应性能。

基于直流电流瞬时微分的特高压直流分层接入系统非故障层换相失败预防控制策略

在特高压直流分层接入系统中,由于层间耦合作用,某一层交流系统发生故障可能导致非故障层换流器发生换相失败。为此,考虑到故障过程直流电流的变化,提出一种基于直流电流瞬时微分的换相失败预防控制策略。该策略基于故障后直流电流的变化特性,得到换相电流时间面积控制中触发角修正量,代替原有换相失败预防控制,提高非故障层换相失败预防控制的启动精度;同时基于电流预测量和等效直流输入电阻动态调整低压限流控制器的指令值,提高其响应速度。在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型对不同工况下所提控制策略进行验证。结果表明,该策略可降低高低端换流器同时发生换相失败的风险,改善故障后系统的运行性能。

一种飞机高压直流电源系统线路故障诊断方法

为提高飞机高压直流电源系统线路的可靠性,提出了一种基于特定电压差的线路故障诊断方法。该方法采用飞机高压直流电源系统线路特定电压差作为故障诊断方法的主要物理量进行计算,并且采用积分滤波算法构造相关故障诊断判据,有效放大故障特征。该方法结合飞机高压直流电源系统线路的现状,运用纵向阻抗相位保护的部分原理,对高压直流电源系统线路故障诊断的技术要点进行分析与总结,进一步提高了飞机高压直流电源系统线路的可靠性。

基于PMU的特高压直流输电系统孤岛运行控制方法

受特高压(Ultra-High Voltage,UHV)直流输电系统自身运行特点的影响,孤岛运行阶段的环流难以实现快速维稳,提出基于电源管理单元(Power Management Unit,PMU)的特高压直流输电系统孤岛运行控制方法。考虑输出电压的角度会受电压源换流器(Voltage Sourced Converters,VSC)的影响发生瞬时改变,提出有功-相角下垂控制方法,逆变器通过微型PMU的同步信号,确定派克变换的参考坐标系,将特高压直流输电系统孤岛运行阶段的目标维持频率作为控制基准。以调整特高压直流输电系统中所有分布式发电装置(Distributed Generation,DG)的相角参考值处于一致状态为导向,结合微型PMU测得的公共母线电压相角参数,控制有功补偿量。在测试结果中,环流达到0值后出现的偏离情况程度稳定在10.0 VA以内,并在测试后的0.8 s内达到0稳态。

换流站在特高压直流系统中的关键技术研究

随着能源需求的增长和电力系统规模的扩大,特高压直流输电作为一种高效、可靠的输电方式受到广泛关注。而换流站作为特高压直流系统中的核心组成部分,其性能和可靠性对整个输电系统的运行至关重要。文章详细研究了特高压直流系统中换流站的关键技术,介绍了换流站的主要功能和工作原理,包括整流器和逆变器的结构及其在电力系统中的作用,分析换流变压器的设计和制造、智能控制与保护技术、选型和可靠性等关键技术问题。结合实际工程应用,提出了一些改进和优化方案,以提升换流站的性能和可靠性,为特高压直流输电系统的建设和运行提供技术支持与保障。研究成果对于推动特高压直流输电技术的发展,提高电力系统的安全稳定运行具有重要的理论和实践意义。

高压直流输电技术在电力系统中的应用与性能分析

随着科技的发展和人们对能源需求的增加,电力系统的重要性日益凸显。而高压直流输电技术作为电力系统中的一种重要技术,其在电力系统的应用与性能分析方面具有重要意义。本文将就高压直流输电技术的原理、应用、性能以及发展趋势进行详细阐述。

特高压直流换流站智能运维系统研究

文章针对特高压直流换流站智能运维系统展开研究,重点关注数据分析、故障诊断以及系统设计等关键技术。通过数据采集与监测技术实现对换流站运行状态的实时监测,结合数据分析与故障诊断技术进行智能预测和故障诊断,利用智能预测与优化调度技术进行运行优化。在系统设计与实现方面,提出相应的系统架构设计、数据处理与算法优化以及系统集成方法,为特高压直流换流站的智能化运维提供可靠的技术支持和理论参考。

高压直流输电技术对电力系统稳定性的影响

文章探讨了高压直流输电技术(HVDC)在电力系统中的应用及其对系统稳定性的影响。文章概述了电力系统稳定性的分类,介绍了直流输电技术的类型,分析了HVDC技术对电力系统动态和静态稳定性的影响,包括其在系统互连、可再生能源集成及岛模运行和系统恢复中的关键作用。研究表明,HVDC技术在促进电力系统稳定性和可持续发展方面发挥着至关重要的作用。

高压直流断路器控制保护系统设计与开发

在电力系统中,高压直流断路器控制与保护是一种十分重要的装置,起着保护电气设备及人身安全的作用。在设计与研制过程中,必须综合考虑各种因素,如电气性能、机械性能、控制策略等。在设计开关高压直流断路器的控制与保护时,需要对其进行各种电气参数的选取,例如额定电压、额定电流、短路电流等。因此本文就高压直流断路器控制保护系统设计与开发展开探讨,以期促进相关行业的发展。

基于主客观最优组合赋权方法的特高压多馈入直流系统综合评价与优化研究

文章详细探讨了特高压直流输电系统的评价与优化方法,强调了在能源需求增长和结构转型背景下该系统的重要性。一方面,建立一套全面的评价指标体系,涵盖网损、静态安全、短路比等关键方面,并按照系统性、可量化性等原则精心选取和设计。另一方面,介绍基于主客观最优组合赋权的优选方法,该方法结合了G1法和熵权法,旨在提供一个科学且全面的评价框架,以支持更精准的系统评价和决策制定。通过构建评价矩阵和执行相对贴近度优选,不仅优化了多馈入直流系统的评价过程,还提升了决策的科学性和准确性。

通信机房高压直流供电系统的应用探究

随着通信技术的飞速发展,通信机房作为关键的基础设施之一,对稳定可靠的电力供应需求日益增加。高压直流供电系统因其高效节能、可靠稳定等特点在通信机房中得到广泛应用。文章通过对通信机房高压直流供电系统的定义与特点、设计与构建、性能评估与优化等方面进行探究,旨在为提升通信机房电力供应的效率和可靠性提供参考与指导,为通信行业的发展和运营提供理论支持与实践指导。

关注高压直流输电系统标准的重要性

事件:国际电工委员会网络研讨会重点关注高压直流输电系统标准内容:最近,国际电工委员会(IEC)召开网络研讨会,重点关注高压直流(HVDC)输电系统国际标准。随着全球电力需求的不断增长,HVDC输电系统的市场需求也将随之增长。HVDC输电系统,也被称为电力高速公路。

国内首套自主可控特高压直流监控系统投运

2024-01-03T01:35,随着南网超高压公司±800 kV楚穗直流“双极功率升降试验结束,直流维持运行状态”最后一个调试项目完成,国内首套自主可控的特高压直流工程监控系统顺利投运。本次±800 kV楚穗直流监控系统的成功改造,对服务南方区域电力现货市场建设、促进特高压直流工程示范应用自主可控系统、提高±800 kV楚穗直流运行可靠性及操作效率等都具有重要意义。随着南方区域电力现货市场建设的发展,南方电网西电东送各回直流需具备直流功率远方实时控制功能。±800 kV楚穗直流控保系统为国外厂家供货,实现其直流功率远方实时控制功能的改造难度大,控保厂家提出整体更换直流控保系统解决方案,造价高达1.2亿元。

某型航空发动机高压直流电负载系统设计

为满足某型航空发动机功率分出试验要求,设计了一套高压直流电负载系统,介绍了系统的组成架构、软硬件设计思路、实现方法以及功能特点。该系统通过对负载电阻档位进行科学设计,并充分发挥PLC和组态软件配置灵活、自动化控制能力强的优势,利用软硬件的配合设计,实时控制和监视电负载系统状态,实现与加载载荷谱连锁进行自动加载及实时功率自动补偿,提高了电负载系统的自动化控制水平及控制精度。通过在发动机试验中进行充分验证,结果表明,该系统具有较高的自动控制能力以及较高的稳定性和准确性。

基于直流电流动态上升的高压直流输电系统换相失败分析

针对现有换相失败分析方法未考虑交流系统故障后直流电流动态上升对关断角影响的问题,在分析直流电流变化对关断角影响的基础上,首先推导了对称故障下未考虑直流电流变化以及考虑直流电流瞬时变化的换相失败分析方法。分析结果表明,当逆变侧换流母线电压跌落在一定区间内,以上2种方法会导致换相失败判别结果不准确。为此考虑交流系统故障后直流线路和直流控制的动态过程,推导了直流电流的时域表达式,通过求解直流电流最大值,提出了一种考虑直流电流动态上升的换相失败分析方法。最后基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提方法的有效性以及对高压直流输电系统换相失败判别结果的正确性。

MMC-LCC混合直流输电系统分段下垂控制策略

由模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)和电网换相换流器(line commutated converter,LCC)构成的混合直流输电系统中,LCC换相失败严重影响系统的安全稳定运行。文中首先分析MMC-LCC混合直流输电系统换相失败时的电流特性以及交直流电压特性。其次,考虑调制比对半桥型MMC的影响,采用MMC电压改善控制策略拓展电压调制比的可行域。然后,提出MMC电压分段控制策略,根据交流电压跌落程度的不同,分别设计直流电压参考值的调节方法,优化混合直流输电系统电压控制逻辑,实现MMC电压在正常运行与故障情况下的有效切换。最后,在MATLAB/Simulink中搭建MMC-LCC混合直流输电系统模型,对交流电压不同跌落程度进行仿真,结果表明所提控制策略能在实现故障穿越的同时提高直流电压控制精度,增强系统稳定性。

特高压直流系统运行短路比检测方法及应用

弱交强直混联系统中直流系统自身故障引发的交直流连锁反应可能会影响整个区域电网的稳定运行。本文基于交直流混联系统等效电路提出交流系统等效阻抗和电源电压的计算方法,结合特高压直流换流站投切交流滤波器的过程,在直流控制器中实现对交流系统等效参数的实时检测。根据交流系统等效参数和直流换流站相关电气量,提出直流系统运行短路比的概念,用于定量分析交直流系统的强弱关系。最后针对典型弱交强直系统直流线路故障过程中的振荡问题进行分析,结合直流系统运行短路比优化直流控制参数,解决了故障过程中的振荡问题。

基于等效电流源的级联混合直流馈入系统强度影响分析

级联型混合直流系统受端的模块化多电平换流器高压直流系统(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)和电网换相换流器高压直流系统(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)会因馈入点电气距离较近而存在强相互作用关系。为明确级联型混合直流馈入系统中MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响,提出考虑幅值和相位的MMC等效电流源的简化等效方法,基于所提MMC等效原理将级联型混合直流馈入系统等效成单馈入LCC-HVDC系统,分析等效单馈入系统的参数计算方法,并提出等效单馈入短路比评估指标。最后通过该指标分析归纳了不同控制方式、不同电气距离下等效单馈入系统的系统强度变化情况,即为MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响规律。机理分析和基于PSCDAD/EMTDC、MATLAB的仿真结果表明,所提等效方法具有有效性且所提指标能很好地反应MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响。