含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析

为有效抑制多端柔性直流电网的短路电流,提出基于限流贡献度的电流型潮流控制器(CFC)故障抑制特性量化方法,以分析CFC参数对故障电流的影响。首先,分析了由全桥开关与电容器并联组成的桥式拓扑结构CFC的工作特性,提出了在故障发生时故障限流控制模式下的控制策略,以及与直流断路器协调配合的动作时序。然后,构建含CFC限流的直流电网等效电路,推导了故障发生各阶段电流的解析表达式。在此基础上,提出CFC限流贡献度的分析方法,研究CFC不同参数和动作时序下对柔性直流故障电流的抑制特性。

多端柔性直流输电系统中电流型潮流控制器引发的模式谐振现象及其对稳定性的影响

针对含电流型潮流控制器的多端柔性直流输电系统,该文分别建立主从控制下多端柔性直流系统和电流型潮流控制器的线性化传递模型,阐述二者能够引起模式谐振的模型特征。然后,对比分析2种主要谐振现象(闭环模式谐振和开环模式谐振)的产生条件和判定依据,论证其对系统稳定性的不利影响,可知开环模式谐振和闭环模式谐振是对同一现象的不同数学描述,且开环模式谐振点对系统稳定性的危害要大于闭环模式谐振点。最后,在Matlab软件平台中搭建含电流型潮流控制器的多端直流系统,得出直流系统控制系统与电流型潮流控制器间,以及多个电流型潮流控制器间均会发生模式谐振现象,验证了理论分析的正确性,并刻画了模式谐振对控制器参数稳定域的影响,可为实际工程的参数整定提供借鉴。

电流型潮流控制器对多端直流系统中直流电压振荡模式提供的虚拟阻尼分析

基于虚拟阻尼分析法,研究电流型潮流控制器(current flow control,CFC)接入对多端柔性直流系统(voltage source converter based multi-terminal direct current,VSC-MTDC)中直流电压振荡模式的影响。首先,针对含CFC的多端柔性直流系统,分别描述CFC控制系统和多端柔性直流系统的动态过程,以直流系统中的直流电压振荡环节为前馈环节,建立剩余直流系统和CFC控制系统作为反馈环节的Phillips-Heffron线性化模型。然后,将传统的阻尼转矩分析法进行推广,介绍虚拟阻尼分析法的概念及其原理,分析CFC接入对不同控制下多端柔性直流系统中直流电压振荡模式的影响,提出能够评估CFC接入对多端柔性直流系统中直流电压振荡模式影响的虚拟阻尼判据。最后,以一个含CFC的三端柔性直流系统为例,得出在不同直流系统控制模式下电流型潮流控制器接入对直流电压振荡模式阻尼的影响规律,采用模式分析法和时域仿真法分别验证了虚拟阻尼分析法的正确性和虚拟阻尼判据的有效性。