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计及直流控制特性的混合多馈入直流系统交互作用因子计算方法

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电网技术 2021年第8期45卷 3125-3133页

作者：李清王拓毛炽祖李章允辛业春江守其超高压输电公司检修试验中心广东省广州市510663 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012

为评估混合多馈入直流(hybrid multi-infeed high voltage direct current,HMIDC)系统各换流站间的电压交互作用,提出计及直流控制方式影响的HMIDC系统交互作用因子(multi-infeed interaction factor,MIIF)计算方法。首先,基于电力网络方程,构建小扰动下表征直流系统控制响应特性的直流附加等值运行导纳矩阵;然后,分别推导小扰动条件下VSC-HVDC和LCC-HVDC不同控制方式的直流附加等值运行导纳,提出直流附加等值运行导纳矩阵的计算方法;其次,采用直流附加等值运行导纳矩阵修正原交流系统节点导纳矩阵,获得等值节点阻抗矩阵,进而提出基于等值节点阻抗比的HMIDC系统MIIF指标计算方法;最后,基于PSCAD/EMTDC构建混合双馈入直流系统,验证了计及直流控制特性的HMIDC系统MIIF指标计算方法的有效性,并分析了VSC-HVDC无功出力和交流系统等值阻抗对MIIF指标的影响。

关键词：混合多馈入直流系统交互作用因子控制方式等值节点阻抗比电压交互特性

混合多馈入直流输电系统连续换相失败抑制策略

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电力工程技术 2022年第2期41卷 20-28页

作者：钟明明夏成军黎寿涛黄楚茵李成翔华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省新能源电力系统智能运行与控制企业重点实验室广东广州510663 直流输电技术国家重点实验室(南方电网科学研究院有限责任公司) 广东广州510663

随着直流输电工程应用的增多,一旦基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)发生连续换相失败,将会对电力系统的稳定运行产生极大影响。为了抑制混合多馈入直流输电系统中LCC-HVDC的连续换相失败,文中从提升LCC-HVDC换相电压的角度出发,... 详细信息

随着直流输电工程应用的增多,一旦基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)发生连续换相失败,将会对电力系统的稳定运行产生极大影响。为了抑制混合多馈入直流输电系统中LCC-HVDC的连续换相失败,文中从提升LCC-HVDC换相电压的角度出发,提出混合多馈入直流输电系统的协调控制策略。该策略根据LCC-HVDC的实时无功缺额动态调节基于电压源换流器的高压直流(VSC-HVDC)输出的无功功率与有功功率,从而改变其暂态稳定运行点。通过该策略的协调控制可以抑制LCC-HVDC的连续换相失败以及较大限度提升直流输电系统有功功率的传输能力。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了混合双馈入直流输电系统的仿真模型,验证了该协调控制策略的有效性。

关键词：混合多馈入直流系统连续换相失败协调控制附加无功控制自适应电流限制动态功率限幅

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混合多馈入直流受端系统恢复优化研究

混合多馈入直流受端系统恢复优化研究

作者：李鹏山东大学

学位级别：硕士

随着高压直流输电的迅速发展和大规模建设,电力系统的结构形态逐步向交直流混联方向发展。电力系统中直流输电比例提高,给系统带来了新的不稳定因素,增加了发生大停电事故的风险,使电力系统的安全稳定运行面临新的挑战。同时,高压直流... 详细信息

随着高压直流输电的迅速发展和大规模建设,电力系统的结构形态逐步向交直流混联方向发展。电力系统中直流输电比例提高,给系统带来了新的不稳定因素,增加了发生大停电事故的风险,使电力系统的安全稳定运行面临新的挑战。同时,高压直流输电在电力系统恢复过程中能够发挥积极作用,合理利用可有效加快系统恢复进程,为新形态下的电力系统恢复问题带来了新的机遇。本文基于实际电力系统的结构特点以及我国电网的发展趋势,主要针对混合多馈入直流受端系统在大停电后的恢复问题,分别研究了适用于黑启动过程的柔性直流输电控制方式,网架重构阶段的机组与直流恢复顺序优化和面向并行恢复策略的系统分区优化等问题。论文的主要工作和创新点如下:1)提出了一种适用于黑启动过程的柔性直流输电控制方式,分析了柔性直流系统作为黑启动电源时的启动特性与控制方式,通过对黑启动过程的深入分析发现了现有矢量控制的局限性,进而提出一种基于虚拟同步机的,能够适用黑启动过程的柔性直流系统的控制方式;同时,对于混合多馈入直流受端系统的黑启动问题,提出了由柔性直流直接支撑常规高压直流启动的设想,并对其可行性及影响因素进行了分析;基于仿真分析对本文所提方法的有效性与可行性进行了验证。2)建立了一种网架重构阶段考虑交直流相互作用的机组与直流恢复顺序优化模型,分析了系统恢复过程中交流与直流系统之间以及直流与直流系统之间的交互作用,采用能够计及柔性直流对常规高压直流的影响的受端系统强度指标,建立了网架重构阶段机组与直流恢复顺序的多目标优化模型,设计了基于带精英策略的快速非支配排序遗传算法的求解方法,实现了对优化模型的求解,通过IEEE-39节点系统算例验证了所提方法的有效性。3)提出了一种适用于混合多馈入直流受端系统的基于局部拓展算法的分区优化方法,考虑系统的运行特性以及交直流系统间的相互作用对线路进行赋权,进而建立了系统的复杂网络模型,进一步考虑柔性直流与常规高压直流对于恢复分区的影响,制定了适用于混合多馈入直流受端系统恢复的分区原则,设计了基于局部拓展算法的分区优化算法,通过IEEE-39节点系统算例的优化结果对所提恢复分区方法的有效性进行了验证。

关键词：电力系统恢复混合多馈入直流系统恢复分区虚拟同步机

采用VSC-HVDC改善LCC-HVDC直流侧暂态特性的无功协调控制

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电网技术 2022年第1期46卷 101-110页

作者：李佳夏勇军姚伟严才吴子良文劲宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 湖北省武汉市430074 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430077 国网湖北省电力有限公司直流运检公司湖北省宜昌市443000

为了抑制常规直流输电换相失败引起的整流侧直流过电流和交流暂态电压,提出了一种适用于柔性直流输电和常规直流输电整流侧并联情况下的混合多馈入直流系统的暂态无功协调控制策略。首先分析了换相失败后混合多馈入直流系统的暂态特性,... 详细信息

为了抑制常规直流输电换相失败引起的整流侧直流过电流和交流暂态电压,提出了一种适用于柔性直流输电和常规直流输电整流侧并联情况下的混合多馈入直流系统的暂态无功协调控制策略。首先分析了换相失败后混合多馈入直流系统的暂态特性,然后基于常规直流输电的定直流电流控制和柔性直流输电的定交流电压控制的控制特点,设计了混合多馈入直流系统的暂态无功协调控制模块,包括故障判断模块、快速触发角响应模块和快速无功响应模块,抑制换相失败引起的过电流和暂态电压。在PSCAD/EMTDC中搭建混合多馈入直流系统的模型并进行仿真对比分析,结果验证了所提暂态无功协调控制策略的控制效果优于柔性直流输电采用定无功功率控制和定交流电压控制。

关键词：混合多馈入直流系统换相失败直流过电流交流暂态电压无功协调控制