考虑源网荷储互动的直流微网调度优化方法

为提高直流微网光伏消纳能力,优化微网调度效果,引入源网荷储互动,开展了考虑源网荷储互动的直流微网调度优化方法研究。基于几何均值原则,确定直流微网的配电电压等级,根据配电电压等级,建立直流微网中网侧互动模型,通过该模型,调控直流微网输出电压与功率。在此基础上,基于源网荷储互动,从源荷级调度与源网荷级调度2个维度进行直流微网分级调度优化。实验分析结果表明,提出的调度优化方法应用后,显著提升直流微网光伏消纳率,均达到了96%以上,调度优化效果优势显著。

一种含限流限压功能的混合式直流断路器方案

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多端柔性直流输电(multi-terminal DC,MTDC)是新能源并网和消纳的重要手段,而高压直流断路器是构建MMC-MTDC的核心设备之一。在现有混合式直流断路器(hybrid DC circuit breaker,HDCCB)的基础上,提出一种改进的具备限流限压功能的HDCCB技术方案。改进HDCCB的主断路器支路由包含电力电子断流单元、RC缓冲单元和避雷器单元的子模块组成。每个子模块具备独立的电流切除、电压建立和能量吸收能力,可以在分断过程中充分利用快速隔离开关的绝缘能力,有效抑制MMC-MTDC直流短路故障电流的上升率,减小HDCCB在切除故障电流时的过电压应力,降低耗能组件的能量吸收。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提出的改进HDCCB技术方案的可行性和有效性。

基于耦合负压回路的高压直流断路器集成化设计

多端柔性直流系统在可再生能源、孤岛供电方面有显著优势,为保障柔性直流电网的安全运行,需要研究能够在毫秒内开断故障电流的高压直流断路器。根据南澳±160 kV柔性直流系统对高压直流断路器的开断参数需求,采用基于耦合负压回路的高压直流断路器拓扑设计,提出了一种低杂散电感的电力电子支路串联拓扑结构。通过对电力电子支路阀串的关键器件及串联结构设计进行校核分析,完成了电力电子支路阀串的模块化设计,通过断路器集成整体的抗震分析验证了各部件的设计强度,最终设计出了基于耦合负压回路的±160 kV高压直流断路器样机。

基于耦合负压回路的混合式直流断路器研究

随着直流输电、可再生能源技术的发展,构建更大规模的直流输电网络成为了发展趋势。目前,多端柔性直流输电技术发展迅速,其核心设备直流断路器的特性直接决定了直流电网的可靠性。基于上述情况,本文提出了一种基于耦合负压电路的混合式直流断路器,介绍了其基本原理,给出了耦合负压回路的数学模型和电力电子组件的设计方法。最后,针对本文所设计的混合式直流断路器拓扑结构,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,并通过样机试验验证了基于耦合负压电路直流断路器技术方案的可行性及试验电路的正确性和有效性,样机开断电流大于9 kA。

40 kV两级升压型全直流海上风电场用直流断路器的技术参数与样机设计

采用直流进行能量汇集和传输的全直流海上风电场代表了未来海上风电场的一种发展趋势。直流断路器是构建全直流风电场的核心设备。文中通过对全直流海上风电场的调研和分析,提出一种多端海上直流风电场系统拓扑,并结合海上风电场的主流参数要求对其电压等级和容量等级等参数进行配置;基于该风电场搭建仿真模型,进行稳态和故障仿真分析,提取出适用于该系统的直流断路器参数;基于该参数开展直流断路器各个部件的设计及仿真,并开展适用于海上平台应用条件的结构设计,设计出40 k V级适合海上风电场环境的直流断路器,可在3 ms内开断9 kA的故障电流,并具有重量轻、抗腐蚀、抗振动等特点。

一种新型混合式高压直流断路器的控制保护策略

以基于耦合负压电路强迫换流的新型混合式高压直流断路器为研究对象,介绍了该新型直流断路器的电路拓扑、工作原理,设计了高速光纤通信的模块化控制保护系统和基于高速故障检测的电流、电压及时间相结合的控制保护策略,详细分析了断路器的分闸、合闸控制时序流程及相应的自身各类快速故障保护。基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了该断路器控制保护策略的仿真模型,仿真结果表明采用该控制保护策略的断路器可有效开断直流电流、故障清除速度快、开断过程中动态特性良好及各部分电力电子器件均得到可靠保护,验证了提出的新型混合式直流断路器的控制策略和故障保护策略的正确性及可行性。

混合式高压直流断路器电流开断试验装置设计

直流断路器最重要、最基本的功能是能在短路故障的工况下及时分断短路电流。整机开断试验需要模拟实际工程中最严酷的短路电流开断工况以有效检验直流断路器开断能力。基于混合式直流断路器特性提出了一种等效开断试验装置拓扑结构,并对其拓扑结构组成、运行原理、关键组成部分的应力分析、电气参数计算方法、试验仿真开展研究,研究结果可作为试验装置平台开发和直流断路器开断试验相关工作开展的理论基础。

VSC-HVDC系统直流电抗器与直流断路器参数匹配特性

VSC-HVDC系统直流电抗器的主要作用是抑制故障电流上升率和故障电流峰值,配合直流断路器快速隔离直流侧故障。直流电抗器电感值的大小决定着换流器设备的运行安全和系统稳定性,对整个系统的控制保护策略执行有重要作用。目前直流电抗器电感值参数设计无相关设计标准和统一的计算方法,针对不同参数的VSC-HVDC系统,探索了一种合理科学的直流电抗器电感值参数取值方法,对系统关键设备技术参数优化取值尤为重要。分析了半桥换流器短路故障电流的产生机理,以中压柔性直流典型案例为依据进行参数取值计算,利用PSCAD/EMTDC电磁仿真软件搭建了双端VSC-HVDC系统,通过仿真验证了设计方法的正确性。

改进型PR控制器在岸电中的研究与工程示范

提出一种基于比例积分(PI)结合改进型比例谐振(PR)控制的空间矢量脉宽调制(SVPWM)的控制方法。传统变频电源一般采用基于PI控制的电压电流双闭环控制方法,但该控制在三相静止坐标系下跟踪正弦参考指令电流很难消除静态误差。而通过PR控制器可对特定频率下的交流指令进行无静差跟踪,将传统矢量控制下的有功和无功电流分量转换到静止坐标系下,避免了繁琐的计算。仿真和实验表明,通过此方法调节时,只需设置控制器谐振频率为电网电压基波角频率,即可实现基波电流无静差跟踪,比传统电压定向矢量控制方式更简单,且相较PI控制谐波含量小,电压畸变率明显降低,提高了控制系统的鲁棒性和电网电能质量。

清洗剂对高压开关用厌氧胶粘接性能的影响

选用不同品牌厌氧胶进行螺栓粘接,通过对不同种类螺栓在不同清洗剂情况下的拆卸力矩大小进行正交试验分析,得出各种外部因素对厌氧胶粘接性能的影响规律。研究结果表明:使用无油烘干的热镀锌件并经过酒精清洗的联接件,粘接强度较高;而受到油污污染的联接件,使用汽油和乐泰755进行清洗后烘干,其厌氧胶粘接的效果较好。

浅析电力行业数据可视化大屏界面设计

随着电网数字化转型发展战略的逐步推进和落实,我国电网电力行业进入智能化时代,在电力系统建设及其运行管理的过程中,对数据分析的依赖也在不断加深,其复杂性也越来越突出。为保证电力系统的平稳运行,采用大屏数据可视化系统实时掌控各生产环节作业情况的变化,已成为一种大趋势。可视化大屏界面设计作为其中的重要环节,它将电力系统错综复杂的数据转化为形象、易于理解的图形和图表,帮助使用者能够直观地比较、洞察和推断数据,从而发现数据中更深层次的价值,有助于推进电网设备管理专业与数据互联的深度融合,赋能检修业态智能决策。