考虑深层大地电阻率的交流系统直流网络模型

直流输电入地电流在大型交流电网中的分布因素复杂,从交流电网元件的直流模型出发,详细论述了输电线路、变压器、变电站/换流站、杆塔-避雷线系统的建模要素,并给出了交流电网直流电流分布的求解方法。以一个两站系统对比了该求解方法和其他标准软件的计算结果,表明了该方法的正确性。以湖北电网的直流电流分布建模和求解为案例,给出在考虑深层大地电阻率参数情况下,地表电位分布和变电站间相互电位耦合的计算公式,并结合湖北电网的变压器中性点直流电流的现场测量数据,说明考虑深层大地电阻率参数情况下直流电流分布的计算结果较过往的经典模型具有更高精度。

交直流网络系统可靠性评估的Monte Carlo-FD混合法

在分析交直流网络系统可靠性评估计算条件的基础上 ,考虑到网络的实际运行情况 ,提出一种将可靠性研究的两种经典方法 (即模拟法和解析法 )结合使用的新方法——Monte Carlo- FD混合法 ,并对其可靠性等效模型作了深入研究。详细讨论了整个交直流网络系统的模拟方法 ,具体分析了计划检修的模拟和一阶、二阶故障的判别方法 ,并区分了故障后潮流调整与否两种实际情况 ,阐述了网络系统可靠性状态分析的方法 ,并在系统随机模拟中引入了对指标精度的控制。应用该方法对某一实际 5 0 0 k V交直流网络系统进行了可靠性评估 。

应用于复杂交直流网络的箝位双子模块型MMC快速仿真模型

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在复杂交直流网络中有广阔的应用前景。随着MMC容量和电压等级的提高,MMC的暂态行为对复杂交直流网络的影响不能忽略,有必要建立适用于复杂交直流网络仿真研究的MMC快速仿真模型。针对箝位双子模块型MMC拓扑建立了快速仿真模型。利用辅助元件对桥臂电路结构进行了简化;通过动态计算可控电压源,对桥臂内部复杂的子模块开关动态过程进行了平均化处理,避免了大规模节点导纳矩阵的动态求解。上述快速仿真模型不仅能够准确地模拟MMC在稳态、交流故障、换流器闭锁、直流故障清除和恢复等动态过程中的特性,而且具有较高的仿真效率。通过与基于分立元件的详细仿真模型进行对比,验证了所提模型的仿真精度和仿真效率。

基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位

多端环型直流系统线路发生故障时,故障行波传播到故障线路端点的行波记录仪存在多种路径。若故障行波到达故障线路两端行波记录仪的最短路径不是沿着故障线路向两端传播的,而是经过相邻线路向端点传播的,传统上利用初始行波进行故障定位的方法不再适用,存在盲区问题。为解决盲区问题,研究了行波的衰减特性。故障行波经相邻线路到达故障线路的行波记录仪时,受线路分支的影响,行波的波头幅值发生衰减,而沿故障线路直接传播时,未经过分支行波波头幅值变化大。因此,提出基于行波衰减理论的多端直流网络故障定位方法。根据波速随频率变化特性,提出参考波速的想法和在线测量波速的方法。在PSCAD中搭建四端直流输电线路模型,调整故障类型以及故障位置进行仿真分析,结果表明此方法可以实现快速在线定位,可见所提方法解决盲区问题的适用性及准确性。

直流网络绝缘与接地自动监测系统

本文详细介绍了一种用于发电厂及变电站直流系统的测量与监察新型装置的设计方案，它能及时地发现直流的接地和绝缘下降等情况，并能求出绝缘阻值，找出故障支路。它的出现提高了传统依次拉闸查找法的可靠性，降低了事故率，实现了高精度测量的自动化。

基于同伦法和改进的牛顿—拉夫逊法相结合的直流网络潮流分析

鉴于直流网络潮流算法的研究总体上尚处于起步阶段,特别是在收敛速度和初值选取方面仍存在缺陷,从网络分析角度出发建立直流网络方程组,在分析直流网络潮流模型的基础上进行变量分类,推演出改进的直流网络潮流算法。该算法利用同伦方法的全局收敛性获取网络的初始值,并结合改进的牛顿-拉夫逊法快速收敛到稳定解,使其同时满足计算稳定性和收敛速度的要求,适用于直流系统的在线计算和分析。算例仿真分析表明,该算法对初值要求低、收敛速度快,结果正确有效。

含电压源型换流器直流电网的交直流网络潮流交替迭代方法

随着电压源型换流器(VSC)及基于VSC的并联型直流电网的不断发展,未来电网会形成含VSC的多直流母线、多直流联络线和多直流负荷的交直流网络。文中分析了VSC的稳态模型及其控制方式,详细推导了含VSC直流电网的交直流网络稳态潮流模型,研究了不同控制方式直流电网的潮流求解方法。在此基础上提出了一种通用交直流网络潮流交替迭代方法,该算法根据VSC换流站的不同控制方式在交流侧和直流侧解耦等效,先进行直流电网潮流迭代,后进行交流电网潮流迭代,二者交替计算直至直流电网、换流站和交流电网全部收敛。算法适用于不同的直流电网控制方式且考虑了直流变量约束条件和运行方式的合理调整。最后在改进的IEEE 57节点交直流电网上,验证了所提出的交替迭代方法的有效性和准确性。

直流网络功率特性与直流有源电力滤波器的研究

在分析直流网络中瞬时功率、平均功率以及功率因数等概念基础上,提出直流网络有源电力滤波器(DC-APF)概念,包括并联型、串联型和串并联型。提出和分析了两类DC-APF的电路拓扑和工作原理:补偿谐波电流或无功电流的通用型和跟随直流电压的校正型。针对校正型中的双桥半控DC-APF,利用Matlab/Simulink进行较为全面的仿真分析,所得结果验证了DC-APF电路拓扑和工作原理的正确性和可行性。

含能源路由器的交直流网络潮流计算模型及可行解求取

基于电力电子技术的能源路由器是能源互联网中的关键设备。在分析电力网络能源路由器结构的基础上,提出了计及多种控制方式、适用于多种运行环境的能源路由器稳态计算模型,构建了含有能源路由器的交直流混合网络潮流计算模型,提出了考虑能源路由器调控能力求解混合网络潮流可行解的方法。基于改进的IEEE 30节点系统,验证了提出的能源路由器潮流计算模型和可行解求取方法的正确性和有效性,该模型和求解方法能满足能源路由器不同控制方式的需求,可适应交直流有源或无源网络。

船舶电力系统直流网络绝缘状态监测系统研究

本文讨论了船舶电力系统直流网络绝缘状态监测研究的需求和必要性,分析了目前国内主要船舶的直流网络现状及其绝缘监测需求,讨论了国内外绝缘监测技术现状,最终确立了适应我国情况的直流网络绝缘监测设计方案,并通过仿真验证了其测量原理的正确性。

含柔性直流电网的交直流网络潮流计算方法综述

为解决大规模新能源并网和消纳问题,基于柔性直流输电的直流电网技术备受关注。相比传统高压直流输电,基于电压源型换流器的直流电网运行方式更为灵活,其控制方式的多样化将使得传统潮流算法不再完全适用。总结了目前含柔性直流电网的交直流网络潮流计算的相关文献,分析了两端、多端直流输电潮流求解算法以及考虑损耗的换流站建模处理方法。梳理了换流器和直流电网不同控制方式与潮流节点类型的对应关系以及对构建潮流方程的影响,并针对不同控制方式切换带来的雅可比矩阵维数变化问题,总结了交直流网络潮流统一表达和高效求解方法。结合柔性直流电网发展方向,展望了未来潮流计算相关技术领域的研究重点并提出了相关建议。

船舶直流网络绝缘状态的监测

本文对船舶直流网络绝缘电阻的各类测量方法进行了分析和比较,提出了一种直流网络绝缘状态分路判断的新方法。在此基础上,本文设计了船舶直流网络绝缘监测装置的硬件和软件.实践表明,本文提出的监测方法合理有效,监测装置工作可靠,具有较高的实用价值。

不同控制模式对直流网络潮流的影响

近几年来,直流输电在远距离、大容量、跨区域能源输送等领域得到了广泛应用。建立了直流输电网络的数学模型,结合直流输电网络中的不同系统级控制策略,推导了直流输电网络的潮流方程。利用牛顿-拉夫逊法求解直流网络在采用主从控制和下垂控制时的潮流分布,通过算例对比了两种控制方式对直流网络潮流分布的影响。

地铁交直流网络联合仿真软件设计与实现

新时期城市地铁建设规模的扩大,对其交通状况改善产生了积极的影响,也为城市发展水平不断提升带来了重要的保障作用。在此背景下,为了确保城市地铁交直流网络实践应用工况良好性,完善地铁供电系统长期运行中的服务功能,则需要注重交互性及可视化良好的供电仿真软件使用。在此期间,应在有效的设计理念、方法等要素的支持下,设计出功能强大的地铁交直流网络联合仿真软件确保地铁供电系统运行稳定性,并加强该软件实现过程分析,以便提升其潜在的应用价值。基于此,文章就地铁交直流网络联合软件设计与实现展开论述。

井下直流网络对交流系统的影响及防治

根据《煤矿安全规程》规定:“井下配电变压器不得中性点直接接地,但专供架线电动机车变流设备用的专用变压器,不受此限。”也就是说,根据矿井供电的需要会形成两种供电方式。 交流供电系统采用的是中性点不直接接地的小电流接地系统。为了保证安全供电、预防触电和电火花引发瓦斯、煤尘爆炸和雷管超前引爆的事故,煤炭工业部在1998年再次重新制定了《煤矿井下接地、检漏、短路保护装置的安装、运行、维修细则》。

一种适用于深远海全直流风电汇集网络的保护方法

随着海上风电向深远海发展,全直流型风电场由于不存在过电压问题等优点逐渐受到重视。针对全直流海上风电场的汇集线路继电保护问题,首先分析了直流汇集网络在不同故障类型及不同故障位置下的故障特征,计算对应故障情况下的故障电流,并与仿真值进行对比验证。根据故障特征提出一种利用汇集侧暂态电流变化率的单端量故障选线方案,利用区内外故障的故障暂态电流变化率极性和幅值差异,可在换流器过流闭锁前快速识别故障类型、故障线路及极性。通过在母线处设置附加选线流程,使线路末端高阻接地故障时也能准确选线。在PSCAD/EMTDC平台中搭建了全直流海上风电场模型,进行多种故障场景下的仿真分析,验证了所提故障选线方法的有效性。

交直流混合配电网络设计的关键技术及其应用

随着分布式电源、微网、多维柔性负荷等新型电源的大规模接入,配电网在高效灵活运行中面临着严峻挑战,急需对其进行重组与优化,提升其承载能力。直流配电网络相对于交流配电网络,在供电能力、调控能力、电能品质等方面都有明显的优势,这对提高配电系统的调控水平、降低运行成本、促进新能源大规模应用等方面都有着十分重要的作用。从技术和经济上来看,目前采用的交流-直流混合系统是一种切实可行的技术方案,已成为目前相关技术研究与应用的一个热点。本文通过分析交流-直流混合配电系统的优越性,总结了有关交流-直流混合配电系统的技术发展状况;其次,归纳和分析了交直流混合配电系统中的主要技术问题,如网架结构,优化规划等方面,并对其未来的发展作了展望。

直流低压网络智能化管理系统

文章介绍了直流低压网络智能化管理系统的组成和功能。对直流低压网络实现科学、系统、有效的管理,可确保直流低压网络的运行安全,提高效率并延长蓄电池使用寿命。

含VSC-HVDC的交直流混合网络的动态潮流计算方法

针对含电压源型换流器（VSC）的交直流混合网络在出现功率扰动之后的潮流计算问题,分析了VSC的各种基本控制方式,引入了VSC的虚拟同步控制。在此基础上推导了含VSC的交直流混合网络潮流模型,构建了具有通用性的交直流混合网络动态潮流算法。该算法以混合网络潮流计算的交替迭代法为基础,适用于不同的VSC控制方式。最后在包含多端VSC-HVDC的IEEE-39节点系统中验证了所提出算法的有效性。

含多端VSC-HVDC的交直流混合网络潮流计算方法研究

为解决交直流混合电网潮流计算问题,提出了一种针对交直流混合电网潮流的交替迭代算法。首先,分析了VSC的稳态工作机理及基本控制策略,推导了交直流网络稳态潮流,在不同控制策略下对直流电网潮流计算方法进行了研究。然后,根据VSC所采用的不同控制策略,在每个计算周期内对直流电网潮流和交流电网潮流进行交替迭代计算。最后,基于Matlab软件进行交直流混合系统潮流计算,证明了所提方法的有效性。