计及无功控制设备时间尺度的LCC直流输电控制域分析

当大幅调节LCC直流输电有功功率时,须计及各无功补偿设备在响应时间上的滞后性和时间尺度上的差异性。在各无功控制设备时间尺度分析的基础上,给出了带时间轴的直流输送有功控制域的刻画方法及域内最优调整曲线的计算方法,算例分析结果表明,只有直流有功功率调整曲线位于该域内时,才可保证稳态下可靠的无功平衡,该方法提高了无功补偿的控制自主性和安全裕度可视性。

一种应用于LCC高压直流输电的级联H桥混合型有源滤波器

针对传统无源滤波器占地面积大、容易与交流系统阻抗引发谐振等缺陷,提出一种适应于LCC-HVDC系统交流侧滤波的级联H桥混合型有源滤波器及控制策略,该混合型有源滤波器采用12/24次单调谐滤波器与基于级联H桥的有源滤波器直接串联的方案。然后,提出了电流控制器基于准比例谐振控制,兼顾滤波和动态无功补偿的协同控制策略。最后,基于电网阻抗和滤波器阻抗进行了系统稳定性分析,根据奈奎斯特稳定判据确定了避免系统发生谐振的控制延时范围。理论分析与仿真结果表明,该滤波器滤波效果良好,能够有效减少传统无源滤波器的占地面积,在控制延时范围内系统能够稳定运行。

基于BPL算法的AC-(LCC)DC系统全电磁暂态快速仿真方法

对AC-(LCC)DC混联电网的全电磁暂态仿真计算,数值积分过程中将面临频繁的间断现象。现有的电磁暂态仿真计算主要是采用隐式梯形积分方法,但隐式类积分方法在面临间断问题时计算效率很低。为解决此问题,该文将Borel-Padé-Laplace(BPL)算法引入AC-(LCC)DC系统的全电磁暂态数值仿真计算,提出一类新的全电磁暂态计算方法。与传统的数值积分类方法不同,BPL算法是将Borel-Laplace变换与经典的Padé逼近相结合的一类新的渐近数值方法。采用含2条LCC-HVDC输电线路的3机9节点AC/DC系统作为算例系统,以PSCAD/EMTDC的仿真结果为基准,对提出的新方法进行测试。算例测试结果表明:基于BPL算法的全电磁暂态计算方法可以避免传统隐式类积分方法所面临的问题,在计算效率上具有明显的优势。

AC-(LCC)DC系统的全电磁暂态数值计算方法一:数学模型

为实现大规模交直流混联电网快速、准确的全电磁暂态仿真计算,需要研究、开发新的仿真计算方法。为此,采用状态空间法及Park变换,该文第一部分首先建立了交流-电网换相换流器型高压直流输电(AC-line commutated converter high voltage direct current,AC-(LCC)DC)混联系统的全微分数学模型。在不计变压器非线性特性的情况下,推导了能够反映变压器变比、接线方式以及相移等特性的电磁暂态模型;考虑换流变压器的接线方式,将换流变-换流器-平波电抗器作为一个整体来考虑,建立了电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)输电系统的全微分电磁暂态模型;通过在发电机与出口变压器之间接入一个三相对地电容,简捷地解决了机-网接口问题。通过引入附加状态变量,将上述模型以及锁相控制器中的非线性部分转化为二次型向量,由此,建立了基于二次向量场形式的AC-(LCC)DC系统全微分计算模型,为第二部分的电磁暂态仿真计算提供基础。