检索结果-南通市图书馆

弱交流电网下混合双馈入直流输电系统的低频带振荡机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

弱交流电网下混合双馈入直流输电系统的低频带振荡机理研究

作者：徐李清华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

电网换相换流器型高压直流输电(Line Commutated Converter based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)已广泛应用于远距离大容量输电场合,而在近几年中,模块化多电平换流器型高压直流输电(Modular Multilevel Converter based HVDC,MMC-HVDC)也越来越广泛的投入工程应用。当MMC-HVDC工程落点与已投运的LCC-HVDC工程落点相接近时,便形成了混合多馈入直流输电系统。混合多馈入直流输电系统中同时含有LCC换流器、MMC换流器和发电机等多种类型的设备,由于LCC和MMC控制器带宽范围广,极有可能与发电机控制系统在低频带发生交互作用,增加弱交流电网下混合多馈入直流输电系统发生低频带振荡的风险。本文以典型的混合双馈入直流输电系统为研究对象,通过建立考虑发电机动态特性的混合双馈入直流输电系统的小信号模型,研究弱交流电网下混合双馈入直流输电系统的低频带振荡机理,并提出一种附加阻尼控制用于抑制系统低频带振荡。首先,建立了混合双馈入直流输电系统中发电机、LCC换流站、MMC换流站、负荷和联络线的状态空间模型,通过各部分状态空间模型的连接,得到考虑发电机动态特性的混合双馈入直流输电系统的状态空间模型;通过在系统的稳态运行点将状态空间模型线性化得到系统的小信号模型,并通过对比小信号模型和PSCAD/EMTDC仿真模型的阶跃响应特性验证了小信号模型的准确性。其次,基于所建立的小信号模型,采用特征值法识别了系统的低频弱阻尼模态,并采用参与因子和灵敏度的分析方法对系统的低频弱阻尼模态进行了分析;然后研究了交流系统惯量和交流系统短路比对混合双馈入直流输电系统低频带振荡的影响,并基于系统频率扰动信号的传递路径揭示了弱交流电网下混合双馈入直流输电系统的低频带振荡机理。最后,根据弱交流电网下混合双馈入直流输电系统的低频带振荡机理,提出了一种用于抑制系统低频带振荡的附加阻尼控制。首先给出了附加阻尼控制器结构,并采用极点配置法设计了附加阻尼控制器的关键参数,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提附加阻尼控制器对于抑制弱交流电网下混合双馈入直流输电系统低频带振荡的有效性。

关键词：混合双馈入直流输电系统弱交流电网低频带振荡小信号模型附加阻尼控制

弱交流电网条件下VSC-HVDC改进矢量控制方法

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2017年第16期37卷 4577-4590页

作者：吴广禄周孝信李亚楼梁军 Agusti Egea-Alvarez 彭红英张星电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院) 北京市海淀区100192 卡迪夫大学

当电压源换流器型直流输电(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)联接弱交流电网输送功率接近交流电网静态稳定极限时,经典矢量控制方法无法保证换流器稳定运行。文中分析VSC联接于弱交... 详细信息

当电压源换流器型直流输电(voltage source converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)联接弱交流电网输送功率接近交流电网静态稳定极限时,经典矢量控制方法无法保证换流器稳定运行。文中分析VSC联接于弱交流电网时的潮流特性,研究经典矢量控制外环在弱交流电网条件下的特性,通过基于小信号模型的极点分析研究导致换流器无法稳定运行的原因,基于VSC联接于弱交流电网时的失稳机理提出一种改进矢量控制方法,在矢量控制外环增加前馈支路,增加暂态无功响应速度,提高弱交流电网条件下VSC在输送功率接近交流电网静态稳定极限时的稳定性。最后,基于小信号建模的极点分析和时域仿真结果验证改进矢量控制方法的有效性。

关键词：电压源换流器直流输电弱交流电网改进矢量控制

弱交流电网条件下VSC无功类控制分析与优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电网技术 2016年第3期40卷 696-703页

作者：袁艺嘉赵成勇苑宾许建中新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

针对接入弱交流电网的电压源换流器(voltage sourced converter,VSC)所采用的无功类控制器的适用性进行分析,并提出了改进的无功功率控制方法。首先针对连接到弱交流电网的VSC整流侧和逆变侧系统,分别建立了两个系统在定有功功率定无功... 详细信息

针对接入弱交流电网的电压源换流器(voltage sourced converter,VSC)所采用的无功类控制器的适用性进行分析,并提出了改进的无功功率控制方法。首先针对连接到弱交流电网的VSC整流侧和逆变侧系统,分别建立了两个系统在定有功功率定无功功率控制和定有功功率定交流电压控制下的小信号模型,其次利用参与因子法分析影响主导极点的主要状态变量,基于此提出了一种改进的无功功率控制方法,分别在VSC整流侧和逆变侧系统中进行验证,并分析了参数k的选取。最后,在PSCAD/EMTDC环境下进行仿真实验,验证了建立的小信号模型正确性,同时,考虑VSC系统运行极限分析了不同无功类控制下系统的临界有功功率传输极限值。所得结论为:对于连接到弱交流电网的VSC类换流器,定交流电压控制较定无功功率控制更适用于极低短路比(short-circuit ratio,SCR)的交流系统,在选取合适的参数k的条件下,采用改进的无功功率类控制可以提高有功功率传输极限,更有效地增强系统稳定性。

关键词：弱交流电网电压源换流器小信号分析参与因子无功类控制

联接弱交流电网MMC-HVDC系统的直流功率传输能力提升方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

华北电力大学学报（自然科学版） 2023年第4期50卷 10-19,29页

作者：郭春义林欣王燕宁杨硕赵成勇华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 国网上海市电力公司松江供电公司上海201600

模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)由于具备自换相能力,尤其适用于向弱交流电网供电。交流系统强度降低时,会制约系统的直流功率传输能力,甚至导致系统失稳。... 详细信息

模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)由于具备自换相能力,尤其适用于向弱交流电网供电。交流系统强度降低时,会制约系统的直流功率传输能力,甚至导致系统失稳。针对联接弱交流电网时MMC-HVDC系统功率传输受限的问题,建立了状态空间与直流阻抗模型,从时域、频域两方面研究了交流系统强度对直流功率传输能力的影响,明确了弱交流电网工况下功率传输受限的原因。基于参与因子定位结果,提出了在定直流电压控制环节引入直流电流反馈的功率传输能力提升方法,从时域、频域两方面对控制策略的提升作用进行了机理分析,并定量得出了控制参数的可行域及功率传输能力的最大提升水平。该方法在避免稳态误差的前提下,有效提升了MMC-HVDC系统的直流功率传输能力。

关键词：模块化多电平换流器状态空间模型直流阻抗模型功率传输能力附加阻尼控制弱交流电网

弱交流电网下含STATCOM的LCC-HVDC系统的附加阻尼协调控制方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2018年第20期38卷 5957-5964页

作者：郭春义蒋雯殷子寒赵成勇新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

通过在电网换相换流器高压直流输电（line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC）逆变侧交流母线装设静止同步补偿器（static synchronous compensator,STATCOM）,来达到抑制换相失败的目的。然而研究发现,在弱交流系统工况下,STATCOM的控制系统（特别是交流电压控制外环）与LCC锁相环之间存在相互作用,会对后者的稳定可行域造成不利影响,进而可能引发整个混合系统的小干扰失稳现象。针对此现象,该文提出一种适用于弱交流系统下含STATCOM的LCC-HVDC系统的新型附加阻尼协调控制（supplementarydampingcoordination control,SDCC）,该方法基于LCC锁相环输出频率信息,引入阻尼系数以附加分量形式反馈到STATCOM定交流电压控制器外环输入中。基于Matlab的特征根理论分析及基于PSCAD/EMTDC的详细电磁暂态仿真结果表明,提出的SDCC控制可以有效抑制含STATCOM的LCC-HVDC系统中LCC锁相环增益过大引起的系统小干扰失稳现象,从而提高系统的稳定裕度。

关键词：电网换相换流器高压直流输电锁相环静止同步补偿器小干扰稳定性附加阻尼协调控制弱交流电网

多光伏发电单元并入弱交流电网的次同步振荡研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多光伏发电单元并入弱交流电网的次同步振荡研究

作者：高瑞鑫华北电力大学

学位级别：硕士

随着太阳能光伏发电的规模化开发利用,单体光伏电站发电容量逐步增加,光伏电能远距离外送需求增大,也让光伏电站与大电网之间的连接变得较为薄弱。当交流电网较弱时,规模化光伏发电的集中并网有可能引发系统的次同步振荡(sub-synchronou... 详细信息

随着太阳能光伏发电的规模化开发利用,单体光伏电站发电容量逐步增加,光伏电能远距离外送需求增大,也让光伏电站与大电网之间的连接变得较为薄弱。当交流电网较弱时,规模化光伏发电的集中并网有可能引发系统的次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO),威胁系统的安全稳定运行。论文以增强弱电网下大型光伏电站的并网稳定性和安全性为目的,深入研究了光伏电站内部发电单元间的交互作用和光伏电站与交流电网间的交互作用对大型光伏并网发电系统SSO模式特性的影响。针对现有的单个光伏发电单元等值电站数学模型只能研究光伏电站与交流电网之间交互作用的局限性,论文建立了包含LCL滤波器与锁相环结构的三光伏发电单元并入弱交流电网系统数学模型。系统模型主要包括4个部分:光伏电池模型、站内主电路模型、站内控制电路模型与交流电网模型。针对多光伏发电单元并入弱交流电网系统存在的SSO问题,首先建立并验证了系统等值模型的准确性。然后基于等值模型,建立了三光伏发电单元并入弱交流电网系统的小信号模型,通过特征值法分析,得出系统中存在的SSO模式,并计算各SSO模式的参与因子。结果表明,系统中存在2个站内SSO模式和1个站网SSO模式。站内SSO模式由光伏电站内部3个光伏发电单元之间交互作用产生,主导因素为直流侧电容、逆变器电流内环控制器参数;站网SSO模式由3个发电单元与交流电网交互作用产生,主导因素为直流侧电容、逆变器电流内环控制器参数和交流电网。针对站内/站网SSO阻尼特性变化趋势是否相同的问题,论文分析了主导因素对站内/站网SSO模式阻尼特性的影响。结果表明,光伏发电单元的发电容量、直流侧电容、电流内环控制器参数变化对2种SSO模式阻尼特性的影响趋同。其中,随着发电单元发电容量的不断增大,系统的SSO阻尼逐步减弱,为系统的安全稳定运行带来挑战。相反的,在一定范围内,适当增大直流侧稳压电容、有功电流内环控制器的比例系数、积分系数都将提高系统的SSO阻尼,使系统稳定性提高。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建时域仿真模型,验证了上述理论分析结果的正确性。

关键词：光伏发电单元弱交流电网次同步振荡特征值分析阻尼特性

连接弱交流电网的VSC-HVDC失稳机理及判据研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

电工技术学报 2019年第18期34卷 3884-3888,3889-3896页

作者：邵冰冰赵书强高本锋宋斯珩李忍新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

为分析连接弱交流电网的柔性直流输电(VSC-HVDC)系统矢量控制环节与弱交流电网交互作用对系统稳定性的影响,分别建立了电压源换流器(VSC)不同运行方式下连接弱交流电网的VSC-HVDC系统线性化传递函数模型。通过研究线性化传递函数模型开... 详细信息

为分析连接弱交流电网的柔性直流输电(VSC-HVDC)系统矢量控制环节与弱交流电网交互作用对系统稳定性的影响,分别建立了电压源换流器(VSC)不同运行方式下连接弱交流电网的VSC-HVDC系统线性化传递函数模型。通过研究线性化传递函数模型开/闭环传递函数的零极点分布,提出了系统失稳的解析判据。同时研究了VSC输出有功功率、无功功率和端电压幅值与注入电网的dq轴电流间的关系,揭示了连接弱交流电网的VSC-HVDC系统失稳机理,得出了失稳判据的物理意义。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了连接弱交流电网的VSC-HVDC系统仿真模型,对理论研究进行了仿真验证。

关键词：柔性直流输电矢量控制弱交流电网线性化传递函数模型失稳

VSC-HVDC与弱交流电网混联系统大扰动行为机理及稳定控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2019年第3期39卷 629-641,943页

作者：郑超张鑫吕盼吕思卓中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 华中科技大学电气与电子工程学院湖北省武汉市430074 国网新疆电力公司经济技术研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830016

基于电压源换流器的柔性直流输电(voltagesourceconverterHVDC,VSC-HVDC),其与弱交流电网构成的混联系统的稳定问题,是当前工程界关注的重点和学术界研究的热点。该文首先建立计及限幅环节、故障穿越策略,以及保护闭锁逻辑的VSC-HVDC机... 详细信息

基于电压源换流器的柔性直流输电(voltagesourceconverterHVDC,VSC-HVDC),其与弱交流电网构成的混联系统的稳定问题,是当前工程界关注的重点和学术界研究的热点。该文首先建立计及限幅环节、故障穿越策略,以及保护闭锁逻辑的VSC-HVDC机电暂态仿真模型;提出VSC换流器非线性功率特性的大扰动测辨方法,分析和识别影响VSC功率特性的关键因素。在此基础上,揭示大扰动冲击下混联系统存在的不同形式的失稳现象及其行为机理,并提出稳定控制策略。VSC-HVDC与弱交流电网混联系统的大扰动时域仿真结果验证了机理分析的正确性以及控制策略的有效性。

关键词：电压源换流器柔性直流弱交流电网混联系统大扰动受扰行为机理稳定控制策略

利用虚拟电阻提高接入弱交流电网的MMC小信号稳定性控制方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国电机工程学报 2015年第15期35卷 3794-3802页

作者：苑宾许建中赵成勇何智鹏新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)换流阀具有自关断能力,适用于向弱交流电网供电。该文对已有功率同步控制方法进行改进,通过在电压调制波处增加虚拟电阻控制,等效增大系统与弱交流电网之间的电阻,从而增强系统的... 详细信息

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)换流阀具有自关断能力,适用于向弱交流电网供电。该文对已有功率同步控制方法进行改进,通过在电压调制波处增加虚拟电阻控制,等效增大系统与弱交流电网之间的电阻,从而增强系统的稳定性。该方法实现简单,同时虚拟电阻并不消耗能量,不会降低换流器的传输效率。文中建立了受端弱交流电网MMC系统小信号数学模型,通过对多输入多输出系统开环传递函数矩阵进行分析,得到虚拟电阻对系统稳定运行特性的影响;同时对虚拟电阻的作用机理进行研究,分析得出虚拟电阻对系统运行极限的影响。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了101电平受端弱交流电网MMC系统仿真模型,仿真结果验证了虚拟电阻控制的有效性,同时体现了虚拟电阻对系统运行极限的影响。

关键词：虚拟电阻模块化多电平换流器弱交流电网功率同步控制稳定性分析运行极限