VSC-HVDC

摘要： 对海上风电并网方式进行了研究。分析了高压交流输电和高压直流输电对于输送海上风电的优劣,并进行了对比分析,对HVAC和HVDC的应用场景进行了总结。HVAC并网方式适合输电距离较短的小型海上风电场;LCC-HVDC并网方式适合装机容量大于380 MW的大型海上风电场;VSC-HVDC并网方式适用于输电距离较长且装机规模小于380 MW的海上风电场;另外考虑到风电场的并联拓展,VSC-HVDC的应用范围最广。最后针对VSC-HVDC的具体应用场景进行了方案优选。

摘要： 电力系统的运行特性与其所连接的受端交流电网强度关系密切,而基于传统常规直流系统提出的短路比是衡量受端电网强度的重要指标之一。考虑混合多馈入系统中柔性直流系统(VSC-HVDC)对短路比指标计算的影响,基于短路比的定义,本文分别从短路容量和等效直流功率两方面出发,分析VSC-HVDC对系统短路电流及多馈入相互作用因子的影响,进而提出一种计及柔性直流的混合多馈入系统短路比指标计算方法。最后通过对混合多馈入直流系统模型和实际大系统的仿真,验证了这一方法在计算含柔性直流系统的短路比时具有准确性。

摘要： 为了实现VSC-HVDC系统送端换流器IGBT开路故障的在线诊断,首先基于送端换流器拓扑结构得到了换流器开关函数模型,给出了基于开关函数的三相电压残差定义;然后推导了2类单桥臂IGBT开路故障和4类双桥臂IGBT开路故障下的三相电压残差计算公式,分析了IGBT开路故障的电压残差特征.基于此,通过设定电压残差阈值和IGBT故障标志,提出了基于电压残差的送端换流器IGBT开路故障诊断方法.最后,对所提诊断方法进行了半实物实验验证,实验结果表明,所提方法能够准确诊断出各类单桥臂IGBT开路和双桥臂IGBT开路故障,且具有一定的抗干扰性能.

摘要： 直流电网具有低惯性弱阻尼的特点,各种扰动引发的功率盈余问题发展迅速,可能导致电网崩溃.首先分析了通过交流母线并列转分列运行时解决功率盈余问题的机理:对于送端站单极闭锁故障,交流母线分列运行可以避免故障极承载的功率被健全极转带,保护健全极换流器;对于受端站单极闭锁故障,母线分列运行的条件下可以闭锁送端站对应极换流器,消除盈余功率.将该方案与直流耗能装置进行对比,比较了两者的优势和不足,提出了减小故障后电压波动的可行策略.在PSCAD/EMTDC仿真环境中建立了4端柔性直流电网模型,通过软件仿真的方式验证了解决方案的可行性.

摘要： 柔性直流输电(VSC-HVDC)因其所具备的长距离输电损耗低而易于实现故障隔离与穿越、独立控制有功与无功等优势,使得其在海上风电并网领域具备极大的应用前景.为了实现海上风电VSC-HVDC系统的故障穿越,在对比分析现有耗能装置方案的基础上,提出一种经济型模块化直串式直流耗能装置拓扑.该拓扑结合了集中式耗能电阻户外散热和分布式模块自取能、软开关控制的优势,解决了拓扑中功率器件异步通断造成的子模块电压持续攀升的可控放电难题.详述了所提拓扑的详细工作状态与控制策略,并通过模块样机实验及等效最小系统实验验证了所提拓扑的可行性与子模块可控放电控制逻辑.通过RTDS实验验证了模块化直串式直流耗能装置能够实现系统的平滑故障穿越.

摘要： 为解决广域大范围内新能源的并网和消纳问题,柔性直流电网技术得到了快速的发展,已经发展成为了直流环网的形式.直流环网具有多条冗余线路,能更好更灵活地调度各发电单元和线路之间传输的功率.针对柔性直流电网的特点,提出一种基于二阶锥优化和超效率数据包络分析法的交直流互联系统最优潮流计算方法.基于含VSC-HVDC的交直流系统稳态模型,建立了综合考虑环境因素和系统网络损耗的多目标最优潮流模型;采用二阶锥和IPOPT(内点法)相结合的交替求解方法将其转化为二阶锥凸优化问题;再通过SE-DEA从Pareto最优解集中选取出有效近似度最高的有效折中解.基于修改的IEEE 14、IEEE 30节点算例结果验证了所提方法的有效性、准确性,能够很好地解决含VSC-HVDC交直流系统最优潮流问题.

摘要： 馈入同一交流系统的多回传统直流(LCC-HVDC)存在发生同时换相失败的可能,通过柔性直流(VSC-HVDC)实现交流电网的分区运行是解决该问题的方法之一,而柔性直流接入位置的确定方法是实现分区互联的重要研究内容.首先,基于雅可比转移矩阵搭建了考虑电网换相换流器(LCC)和电压源型换流器(VSC)的全系统微增量模型,计算了VSC的运行阻抗,进而计算出基于阻抗的有效短路比(IESCR).随后,对分区拓扑进行了理论分析,得到了VSC-HVDC接入位置、传输功率和IESCR的关系.而后,充分考虑正常运行和N-1运行状态,提出了包括IESCR在内的9个评价指标,给出了VSC-HVDC接入位置的评价流程.基于IEEE 39节点模型给出了算例,对3个VSC-HVDC接入位置计算出了各评价指标的值并给出了得分,确定了其中的最优接入位置.

摘要： 特高压柔性直流换流阀的全桥子模块数目足够多时,换流阀具有阻断故障电流的能力.在保护动作以后,只通过闭锁换流阀就能隔离交流连接线区域和上、下桥臂之间区域的接地故障.换流阀隔离刀闸与直流母线之间区域和高、低压换流阀隔离刀闸之间区域的接地故障,只能采取闭锁极的方法.而换流阀与换流阀隔离刀闸之间区域的接地故障,乌东德特高压混合直流工程采用了闭锁极的处理策略,另外提出了这一区域接地故障闭锁换流阀的处理策略.然后针对这两种处理策略分别给出了测量设备和保护配置,并提出了直流谐波差动保护和桥臂电抗器谐波差动保护解决在极中性母线侧的桥臂电抗和换流阀的引线上发生接地故障时差动保护灵敏性不足的问题.

摘要： 针对传统VSC系统使用的双闭环PI控制系统存在的PI参数多且整定困难,系统响应时间长等问题,提出了一种基于VSC-HVDC整流侧的有功、无功功率控制策略。详细描述了该控制策略的实现过程,并结合仿真实例进行说明和验证。在MATLAB中搭建了向无源网络供电的VSC-HVDC整流侧系统,对整流侧的有功功率、无功功率进行仿真分析。仿真结果表明,与传统的双闭环PI控制系统相比,提出的控制策略具有更好的动态响应性能。

摘要： VSC-HVDC是一种适用于小功率长距离输电的新型直流输电技术。它采用了绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和电压型换流器(VSC),其控制和运行方式灵活。在分析VSC-HVDC基本原理的基础上建立了基于SPWM控制的VSC-HVDC暂态数学模型,分析了它的开关特性和暂态运行机理,并通过仿真得到系统功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,对理论分析进行了验证,为进行VSC-HVDC的更深入暂态分析建立了基础。

摘要： VSC-HVDC是一种适用于小功率长距离输电的新型直流输电技术。它采用了绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和电压型换流器(VSC),其控制和运行方式灵活。在分析VSC-HVDC基本原理的基础上建立了基于SPWM控制的VSC-HVDC暂态数学模型,分析了它的开关特性和暂态运行机理,并通过仿真得到系统功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,对理论分析进行了验证,为进行VSC-HVDC的更深入暂态分析建立了基础。

摘要： VSC-HVDC是一种适用于小功率长距离输电的新型直流输电技术。它采用了绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和电压型换流器(VSC),其控制和运行方式灵活。在分析VSC-HVDC基本原理的基础上建立了基于SPWM控制的VSC-HVDC暂态数学模型,分析了它的开关特性和暂态运行机理,并通过仿真得到系统功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,对理论分析进行了验证,为进行VSC-HVDC的更深入暂态分析建立了基础。

摘要： VSC-HVDC是一种适用于小功率长距离输电的新型直流输电技术。它采用了绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和电压型换流器(VSC),其控制和运行方式灵活。在分析VSC-HVDC基本原理的基础上建立了基于SPWM控制的VSC-HVDC暂态数学模型,分析了它的开关特性和暂态运行机理,并通过仿真得到系统功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,对理论分析进行了验证,为进行VSC-HVDC的更深入暂态分析建立了基础。

摘要： VSC-HVDC是一种适用于小功率长距离输电的新型直流输电技术。它采用了绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和电压型换流器(VSC),其控制和运行方式灵活。在分析VSC-HVDC基本原理的基础上建立了基于SPWM控制的VSC-HVDC暂态数学模型,分析了它的开关特性和暂态运行机理,并通过仿真得到系统功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,对理论分析进行了验证,为进行VSC-HVDC的更深入暂态分析建立了基础。

摘要： VSC-HVDC是一种适用于小功率长距离输电的新型直流输电技术。它采用了绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)和电压型换流器(VSC),其控制和运行方式灵活。在分析VSC-HVDC基本原理的基础上建立了基于SPWM控制的VSC-HVDC暂态数学模型,分析了它的开关特性和暂态运行机理,并通过仿真得到系统功率突变和发生短时故障时的暂态运行特性,对理论分析进行了验证,为进行VSC-HVDC的更深入暂态分析建立了基础。