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。

HVDC送端系统振荡引发受端换相失败的机理分析

高压直流输电系统送、受端存在电气耦合及两端的控制配合,因此,送端振荡可通过系统控制逻辑、电气量及控制量变化等影响受端系统的运行状态,增加了受端换相失败的风险。现有工作主要研究了送端大扰动引发受端换相失败的现象与机理,通过对标准直流系统进行小信号分析,发现直流系统中存在低频频段的固有振荡频率,一旦交流系统发生相近频段的振荡,将可能诱发直流系统共振。在此基础上,首先分析共振引起系统电气量以及控制量的波动对换相失败的影响,通过HVDC的准稳态方程分析共振后直流电流上升导致关断角下降,进而引发首次换相失败的机理;然后从两端的控制系统出发,研究逆变侧控制切换引发后续换相失败的机理;最后对CIGRE直流输电标准测试系统进行验证,并结合换相失败发生机理对换相失败的抑制策略进行了初步讨论。

气象报文信息共享方案的理论研究与优化设计

针对2022年全国大学生数学建模大赛D题要求,研究多个气象观测站间的信息共享问题。为提高效率,设计气象报文剪拼方法,并归纳实施该方法的通用性原理;建立完成气象主站间信息共享所用时间最小化模型,再通过数字循环产生轮换对称,快速编制具体的信息传输方案;针对气象副站的补充信息共享问题,制定主站的转发替代量公式,继而针对两种概率提升要求,分别建立站点容量最大化一般性模型;进一步利用剪拼传输原理,通过直发前段、剪拼转发、直发后段环环相扣,精准编制具体的信息传输方案,并给出传输方案中两个平均数的计算方法与数值结果。

连接孤岛风电场的混合直流系统对送端电网的频率控制方法

由于部分直流输电系统的送端交流电网容量规模较小且风电占比较高,存在频率控制能力差的问题,因此直流系统参与送端电网调频具有现实意义。文章提出了一种连接孤岛风电场的混合直流系统对送端电网的频率控制方法,使混合直流系统与风电场共同支撑送端系统频率,并针对在接入电网的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)满载运行时,混合级联直流系统因风电场参与调频而降低传输直流电流的问题,提出了混合级联直流系统在换流器重载运行下的改进频率控制,以提高在此工况下的频率调节能力。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台建立相应的仿真模型,验证了所提频率控制方法的有效性。

一种接收换能器指向性凹陷方法

本文介绍一种接收接收换能器指向性凹陷方法,旨在控制接收换能器指向性来提高实收实发系统中的声隔离度。通过在换能器表面黏贴吸声、反声材料,减小换能器在指定方向接收到的声波,从而形成该方向指向性的凹陷。不同黏贴方式下的对比试验结果表明:该方法可使接收换能器在指定方向形成-20~-10 dB的指向性凹陷,且实施简单、成本低廉,可为实收实发、声隔离等技术及装备的实现提供支撑。

移频轨道电路发码装置的研究与设计

为提高移频轨道电路发码装置输出信号的质量及装置的可靠性,设计一种基于直接数字频率合成器(DDS,Direct Digital Synthesizer)芯片的发码装置。该装置由单片机直接控制DDS芯片产生移频信号,经过后级电路放大滤波后,输出到测试环线上,供车载天线接收;单片机提供RS-485通信电路用来接收上位机的控制数据、有机发光二极管(OLED,Organic Light-Emitting Diode)显示屏和按键,作为便携式设备的人员操作接口。通过测试验证,该装置可精确输出ZPW-2000和FTGS这2种移频轨道电路的移频键控(FSK,Frequency-Shift Keying)调制信号,提高了输出信号的分辨率和精度,从而减小相邻轨道区段间的干扰,便于机车信号设备的解调。与既有的移频轨道电路发码装置相比,该装置具有信号质量高、结构简单、可靠性高、方便操作的优点。

大规模直流异步互联系统受端故障引发送端稳定破坏的机理分析

随着大容量高压直流逐步投运,电网进一步呈现"强直弱交"特性,大规模直流互联的送、受端交流系统的耦合作用和相互影响逐渐突显。该文以三区域交直流等值模型为基础,分析了不同功率流向情况下多回直流换相失败对送端系统稳定性的影响,进一步讨论了关键影响因素及应对措施,并与单回直流闭锁故障进行了对比分析,最后采用"三华"实际电网算例进行验证。研究结果可以为保证特高压交直流混联电网的安全稳定运行提供依据和参考。

HVDC送端系统故障引发受端换相失败分析

高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)系统送受端存在电气耦合及控制配合关系,送端故障可通过系统控制逻辑、参数传递等影响受端系统运行,进而引发受端换相失败,但该过程送受端交互影响情况、作用机理尚不明晰。因此,该文首先从送端交流系统出发,探讨受端对送端交流故障响应的全过程,发现在故障恢复期间,受端换流器无功消耗过多导致其换流母线电压跌落是造成换相失败的主要原因。其次,在送端交流系统无功不平衡状态下,详细剖析了送端交流系统故障对换相失败风险大小的影响,分析指出,送端交流系统无功补偿不足会减小换相失败几率,而无功补偿过剩将增加换相失败几率。最后,基于CIGRE直流输电标准测试系统验证了文中结论在不同故障工况下的正确性。

青海交直流混合送端电网暂态稳定性分析

随着西北地区大容量高压直流电网的逐步投运,青海作为清洁能源大省将呈现出交直流混合外送的送端电网结构,特高压大容量直流对送端交流电网暂态稳定性的影响日益显著。研究了青海光伏直流外送通道与750 kV交流电网的耦合特性、青海电网交直流混合外送能力、电源分布及换流站接入方式对交流外送能力的影响。研究结果可为青海光伏发电通过特高压直流和750 kV交流混合外送提供依据和参考。

弱送端HVDC系统中无功补偿装置的性能分析

针对弱送端的大容量、远距离的高压直流输电系统在发生故障时出现的无功不足和电压下降现象,需要在变电站加装适当的无功补偿装置以提高系统运行的稳定性。为此,应用PSCAD/EMTDC暂态仿真工具,搭建弱送端HVDC系统仿真电路,对送端换流站分别加装同步调相机、静止无功补偿器和静止同步补偿器无功补偿装置的HVDC系统进行大量的仿真计算。对比运行结果表明安装同步调相机可以提高送端弱交流系统的强度,提升系统故障恢复的能力,具有较好的动态性能。

基于卫星通信的远程教育研究

从卫星应用出发 ,介绍了利用卫星从事远程教育研究的特点 ,并结合实际提出了双方向卫星通信型和存储 -发送型两种远程教学模型 ,分析了两种模型的特点、实现技术并给出了具体的应用实例。

基于曲线拟合的多送端高压直流功率支援策略

为研究多送端交直流混联系统中直流闭锁故障后的紧急功率支援策略,探讨了关键机组有功功率对直流功率调整的响应规律,进而通过曲线拟合的预测算法,定量分析了不同的直流功率支援投入时刻和支援量对系统暂态稳定的支援效果,结合关键机组的加速能量指标优化整定直流功率支援的参数,从而最大程度降低送端的稳控切机量。我国某实际电网的仿真验证了本文算法的有效性。

铝液直送工艺的发展及应用

对铝液直接配送工艺进行了分析和综述。与传统的自熔炼工艺相比,铝液直送工艺节约能源,减少了企业运行成本,减少材料烧损以及对环境的污染,保证了铸件的质量和性能,获得良好的社会效益和经济效益。

非正常情况接发列车

非正常情况的处理是铁道部员工培训的三大重点之一,相对方向同时接车和同方向同时发接列车是接发列车工作中比较特殊的一种。从一事故案例的分析,引发出对《技规》第260条规定的相对方向同时接车和同方向同时发接列车的深刻理解,并进一步扩展到该条文的实际灵活运用。

计及送受端新能源和负荷相关性高压直流功率修正方法

近年来,中国高压直流输电技术的快速发展,为中国跨区消纳新能源电力提供了有效手段。在研究新能源出力特性基础上,基于相关系数法研究了高压直流送端电网新能源和受端电网负荷之间的相关性,在保证直流联络线日交易电量不变的前提下,建立了直流有功功率修正量数学模型,考虑了直流功率调整的各种约束条件,提出计及送受端新能源和负荷相关性的高压直流功率修正方法,以促进新能源消纳并提高直流输电通道利用率。并基于某在运跨区高压直流送受端电网的实际调度运行数据开展算例分析,验证所提方法的有效性。

考虑风电机组频率保护的送端电网有序高频切机策略

对于可再生能源占比较高且功率通过多回高压直流大量外送的送端电网,高压直流闭锁将引发高频问题,高频切机是抑制送端电网频率升高的重要控制措施。在考虑风电机组高频保护和直流闭锁后线路有功功率变化的基础上,提出了一种高频切机方案整定方法,并将其分解为首轮单次切机总量子模型和分轮次切机量优化整定子模型。综合利用线性插值法和摄动法求解各轮次切机量,并结合二元表进行灵敏度分析,优化高频切机方案。通过中国省级电网算例验证了所提高频切机方案的有效性,并校核了所提方案在不同运行方式下的适应性。

考虑大规模直流馈入稳定约束的电网优化调度模型

随着大规模直流的馈入,受端电网的安全稳定与经济运行面临较大的挑战。为此,建立了一种考虑大规模直流馈入稳定约束的电网优化调度模型,并提出了综合考虑送、受端电网清洁能源消纳与经济性的直流联络线功率优化模式。该模型可考虑送端电网直流调整能力与调整代价、受端电网风火水等多种资源的调节能力和消纳需求、直流输送功率与受端电网火电机组开机方式耦合关系的安全稳定约束。通过对直流联络线功率进行优化调整,该模型兼顾了送端电网的运行经济性、受端电网的安全稳定和清洁能源消纳需求。基于国内某电网的实际运行数据,验证了所建立模型的有效性。

海上风电柔直系统送端电网故障过电压机理分析及抑制策略

为应对送端交流电网故障时的过电压问题,分析了风场-柔性直流输电系统送端交流电网故障过电压产生机理,并提出了过电压抑制策略。首先,建立了不同电网故障下换流变压器网侧及阀侧电压的数学模型,研究了模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制策略对于电网电压的影响机理,及电网过电压导致MMC出现的过调制问题对于系统控制性能的影响;在此基础上,提出了一种过电压抑制策略,能够在不引入负序电流的条件下有效抑制系统的过电压水平,且能够在故障线路切除后加快电网电压的恢复速度;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台构建了风场-柔性直流输电系统模型并进行了仿真研究。研究结果表明:所提出的送端交流电网电压数学模型能够准确反映系统的故障特性,所提出的过电压抑制策略能够实现预期控制效果,有利于系统在故障发生及恢复过程中的稳定运行。

基于DDS技术的铁路移频信号发码器

描述直接数字频率合成器DDS(DirectDigitalSynthesizer)的组成,构建一种基于DDS的六路铁路信号发码器。分析信号的产生精度。给出系统的硬件框图和软件流程图。

交直流系统受端故障对送端电压扰动影响及对策研究

交直流系统受端与送端通过直流控制相互耦合。文章详细分析了换相失败及直流闭锁对送端交流母线电压的影响,揭示了换相失败与直流闭锁导致送端过电压的机理,分析结果表明送端交流系统功率因数降低以及无功补偿装置不能实时适应电网的运行是造成过电压的主要原因,并进一步提出了解决送端过电压可能造成大规模风电脱网的措施,最后基于PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的正确性。