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直流控制对直流系统无功动态特性的影响分析

电网技术 2014年第10期38卷 2631-2637页

作者：杨欢欢朱林蔡泽祥陈宇川李晓华金小明周保荣张东辉华南理工大学电力学院广东省广州市510640 南方电网科学研究院广东省广州市510080

直流系统无功动态特性与直流控制强相关,对受端交流系统暂态电压稳定具有显著影响,但直流控制对直流系统无功动态特性的影响尚未形成清晰明确的结论。为此以某直流工程为背景,基于实际控制模型参数的EMTDC仿真平台,分析了直流控制对直... 详细信息

直流系统无功动态特性与直流控制强相关,对受端交流系统暂态电压稳定具有显著影响,但直流控制对直流系统无功动态特性的影响尚未形成清晰明确的结论。为此以某直流工程为背景,基于实际控制模型参数的EMTDC仿真平台,分析了直流控制对直流系统无功动态特性的影响机理和途径。首先,通过保持换流器触发角为扰动前的大小,分析了受端交流系统故障时直流系统固有的无功动态特性。在此基础上,分析了整流侧定电流控制、逆变侧定电压控制和定熄弧角控制等对直流系统无功动态特性的影响机理。针对直流系统换相失败恢复过程中无功超调量问题,进一步研究了其产生的机理,并根据仿真结果总结了PI调节器、VDCOL和瞬时电流控制功能的参数对无功超调量大小的影响规律,为提升受端电网暂态电压稳定的直流控制策略优化提供了思路。

关键词：换相失败直流控制无功动态特性无功超调量

直流控制方式对多馈入交直流系统电压相互作用的影响

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电力系统自动化 2012年第2期36卷 58-63页

作者：陈修宇韩民晓刘崇茹新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学北京市102206

基于降阶雅可比矩阵的多馈入相互作用因子的解析计算方法,分析了直流系统控制方式对多馈入交直流系统换流母线间电压相互作用的影响机理,指出换流站功率对电压的灵敏度是影响电压相互作用强度的重要因素之一。给出了逆变站在不同控制方... 详细信息

基于降阶雅可比矩阵的多馈入相互作用因子的解析计算方法,分析了直流系统控制方式对多馈入交直流系统换流母线间电压相互作用的影响机理,指出换流站功率对电压的灵敏度是影响电压相互作用强度的重要因素之一。给出了逆变站在不同控制方式下的功率对电压的灵敏度计算公式,通过算例研究了控制方式对逆变站间电压相互作用的影响程度。

关键词：多馈入交直流系统直流控制多馈入相互作用因子多馈入有效短路比

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馈入弱交流系统的直流输电控制参数优化分析

南方电网技术 2022年第8期16卷 113-122页

作者：洪嘉乐秦亮武汉大学电气与自动化学院武汉430072

直流输电馈入弱交流系统时,受端交流电网故障引发逆变器换相失败后恢复性能差,可能出现交直流系统不能恢复稳定运行的问题。分析了影响直流输电动态性能的控制功能,基于一个馈入弱交流系统的实际直流工程详细电磁暂态模型,利用仿真方法... 详细信息

直流输电馈入弱交流系统时,受端交流电网故障引发逆变器换相失败后恢复性能差,可能出现交直流系统不能恢复稳定运行的问题。分析了影响直流输电动态性能的控制功能,基于一个馈入弱交流系统的实际直流工程详细电磁暂态模型,利用仿真方法对适用于受端强交流系统的直流控制参数进行了优化。以直流系统最大输电功率极限的提升作为故障恢复性能改善效果的评估指标,对比分析了控制参数优化前后的交直流系统故障恢复性能。仿真分析表明,直流控制参数优化能够显著改善故障恢复性能,是馈入弱交流系统的直流输电工程提升输送能力应优先考虑的方法。

关键词：直流输电弱交流系统短路比直流控制电磁暂态仿真故障恢复

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直流控制对逆变器无功调节特性影响的研究

高压电器 2016年第8期52卷 71-76,82页

作者：李妮李兴源冯明洪潮王超四川大学电气信息学院成都610065 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心广州510080

为了改善直流逆变站的无功功率特性,合理利用直流系统本身的无功调节特性来提升弱受端系统的电压稳定性,对直流控制方式与逆变器无功需求之间的关系进行了比较详细的分析。基于弱受端直流系统模型,首先根据直流系统Ud-Id特性曲线分析得... 详细信息

为了改善直流逆变站的无功功率特性,合理利用直流系统本身的无功调节特性来提升弱受端系统的电压稳定性,对直流控制方式与逆变器无功需求之间的关系进行了比较详细的分析。基于弱受端直流系统模型,首先根据直流系统Ud-Id特性曲线分析得到直流系统各种可能的控制模式下的无功特性,以及各控制模式对无功功率的调节能力;然后分析了熄弧角裕度、VDCOL参数、控制器调节速度这3种因素对逆变器无功调节的影响,并根据仿真结果总结了它们的调节规律及作用范围。对弱受端直流系统无功调节策略的确定具有一定的指导意义。

关键词：直流控制无功特性弱受端系统影响因素

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基于可编程超表面的波束分离器设计

基于可编程超表面的波束分离器设计

作者：李绍辰南京林业大学

学位级别：硕士

超表面因其具有独特的电磁响应而被应用在越来越多的电磁波调控领域。近年来各种电控元件开始与超表面相结合,增加了超表面功能的多样性。超表面分束器是一种基于可编程超表面的新型分束器,通过在超表面单元结构中嵌入二极管并使用基于... 详细信息

超表面因其具有独特的电磁响应而被应用在越来越多的电磁波调控领域。近年来各种电控元件开始与超表面相结合,增加了超表面功能的多样性。超表面分束器是一种基于可编程超表面的新型分束器,通过在超表面单元结构中嵌入二极管并使用基于单片机的外接直流控制电路,实现对单元状态的实时、动态、独立调控,从而达到任意分束的效果。相较于传统的分束器,可编程超表面分束器具有分束效果自由可调、工作模式灵活等优势,可以在多波束通信、军事雷达、天文望远镜等领域得到广泛应用。本文系统地研究了可编程超表面分束器的工作原理,理论分析了超表面对电磁波的调控机理,二极管对单元反射系数的影响,并设计了一种工作在8GHz频段的高效可编程超表面分束器,论文的主要工作内容如下:1.设计了一种基于PIN二极管的可编程单元。将SMP1320-079LF二极管嵌入多层单元结构中,设计出了1bit可编程超表面单元。阐明了可编程单元结构的等效电路模型,基于该模型深入分析单元结构中各参数对于单元反射性能的影响,并对参数进行统筹优化,获得了在7.8-8.3GHz范围内反射相位接近180°,反射幅值超过0.95的单元结构。2.基于远场散射理论模型与遗传算法,提出了一种超表面编码设计方法,并对其进行了仿真验证。利用遗传算法优秀的全局搜索能力及理论计算模型的高效率,快速获得所需分束效果的编码序列。并进一步将一维编码扩展为二维编码,实现了高效的2至9波束分离。仿真结果显示,在垂直入射情况下,设计出的编码反射效率均大于70%,波束间的功率差小于5.1%,且在斜入射角度为0-20°范围内分束效果基本不受影响。3.超表面分束器的远场测试。使用多层印刷电路板技术制作了超表面样品,并分析设计了远场测试系统,最后在标准微波暗室中完成了实验测试。测试结果显示,多波束分离效果与仿真吻合度较高,分束效率及波束的均一性略有下降。测试结果证明了本文设计的可编程超表面分束器可以实现7.8-8.3GHz频段的高效波束分离,并能对波束进行实时、动态调控。

关键词：可编程超表面 PIN二极管直流控制多波束分离动态调控

考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障解析

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电力系统自动化 2015年第11期39卷 37-44页

作者：徐敏蔡泽祥李晓华赵建宁周全王海军华南理工大学电力学院广东省广州市510640 中国南方电网超高压输电公司广东省广州市510620

提出了考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障时域解析方法,为直流线路故障分析与故障检测提供了解析基础和实用工具。首先,建立了直流输电系统线路故障的复频域模型,推导了故障电气量的复频域表达式。继而,根据故障行波沿直流... 详细信息

提出了考虑频变参数和直流控制的直流输电系统线路故障时域解析方法,为直流线路故障分析与故障检测提供了解析基础和实用工具。首先,建立了直流输电系统线路故障的复频域模型,推导了故障电气量的复频域表达式。继而,根据故障行波沿直流线路的传播规律,提出了频变参数的惯性等值模型;根据直流线路故障后直流控制系统的动作规律,提出了直流控制的比例—积分等值模型。进一步,基于频变参数和直流控制等值模型,对复频域故障电气量进行拉氏反变换得到时域表达式,并对解析结果与EMTDC仿真结果进行比较,相关结果验证了所提出的解析方法的有效性。最后,探讨了故障解析可能的工程应用场景,以直流线路行波保护为例进行了具体分析,分析结果表明故障解析具有良好的工程应用价值。

关键词：直流输电频变参数直流控制行波保护解析模型直流线路

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特高压直流分层接入的稳定性模态分析方法

电网技术 2018年第9期42卷 2869-2875页

作者：王晓辉陈庆军张彦涛韩奕周勤勇刘建坤张宁宇电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

作为一种新型模式,特高压直流分层接入交流电网不仅可有效解决潮流疏散问题,而且减少了对受端电网支撑能力的要求。从电气特性来看,特高压直流分层接入模式呈现更为紧密的耦合特性。将经典直流控制方式的动态特性考虑在内,建立了描述特... 详细信息

作为一种新型模式,特高压直流分层接入交流电网不仅可有效解决潮流疏散问题,而且减少了对受端电网支撑能力的要求。从电气特性来看,特高压直流分层接入模式呈现更为紧密的耦合特性。将经典直流控制方式的动态特性考虑在内,建立了描述特高压直流分层接入方式多种耦合关系的微分代数方程（differential algebra equation,DAE）模型。基于此模型的线性化表示,计算关键特征值,探讨了模态分析方法在特高压直流分层接入的稳定量化评估中的可行性。仿真案例将该方法与传统混联系统评估指标进行对比,初步验证了模态分析方法的有效性。通过典型案例的模态分析结果,证实了特高压直流分层接入模式的稳定性优势。

关键词：特高压直流分层接入直流控制微分代数方程模型模态分析

考虑直流控制的换流器交流侧故障及其保护动作行为分析

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高电压技术 2014年第8期40卷 2531-2540页

作者：韩昆仑蔡泽祥李佳曼李晓华华南理工大学电力学院广州510640

直流输电系统换流器交流侧故障时,换流器保护对交流侧故障的保护边界不明确,换流器保护与故障间的对应关系也不明确。为进一步明确换流器保护响应与交流侧故障间的关系,在考虑直流系统控制作用以及换流器工作状态切换的基础上,建立了基... 详细信息

直流输电系统换流器交流侧故障时,换流器保护对交流侧故障的保护边界不明确,换流器保护与故障间的对应关系也不明确。为进一步明确换流器保护响应与交流侧故障间的关系,在考虑直流系统控制作用以及换流器工作状态切换的基础上,建立了基于回路叠加的换流器故障分析电路,对交流侧故障时换流器各保护的动态响应特性进行了分析。在此基础上,采用基于实际参数的EMTDC模型对交流侧故障下换流器保护的动作行为进行了分析。分析表明:换流器差动保护可反映换流器交流侧的接地故障;阀短路保护可以反映其所在桥互感器阀侧的相间故障;阀组差动保护仅能反映D桥交流侧单相对地故障;桥差保护则反映的是其所在桥以外的另一桥互感器阀侧的相间短路故障。

关键词：直流控制换流器交流侧故障换流器保护故障类型动态特性保护动作行为

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直流控制策略及对电网稳定性的影响

西南交通大学学报 2008年第3期43卷 304-308页

作者：王渝红李群湛何晓琼高仕斌西南交通大学电气工程学院四川成都610031

分析了直流控制策略及其在电网中的应用,比较了定电流控制和定功率控制的原理及实现.以南方电网高肇直流输电系统为例,设计了不同传递函数的电流控制器.用仿真程序研究了相同条件下定电流控制和定功率控制对电网稳定性的影响、电流控制... 详细信息

分析了直流控制策略及其在电网中的应用,比较了定电流控制和定功率控制的原理及实现.以南方电网高肇直流输电系统为例,设计了不同传递函数的电流控制器.用仿真程序研究了相同条件下定电流控制和定功率控制对电网稳定性的影响、电流控制器的动态响应以及直流调制的作用.研究结果表明,如参数选择得当,定电流和定功率控制方式下的系统稳定水平相当;采用PI控制器构成的电流控制器超调量小,响应迅速,调节性能好;直流调制可以增加交流系统的阻尼,提高电网稳定性.

关键词：直流控制直流调制直流输电系统稳定性