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真双极VSC-MTDC风场侧换流站软切换控制策略

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电力科学与技术学报 2023年第5期38卷 87-97页

作者：刘文胜王海云黄新民王祥君新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830046 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830063

真双极多端柔性直流输电(voltage source converter based multi-terminal direct current,VSC-MTDC)新能源侧换流站正、负极换流器可独立控制。针对定交流电压幅值频率控制(U/f控制)换流器发生故障,将定有功无功控制(P/Q控制)换流器的... 详细信息

真双极多端柔性直流输电(voltage source converter based multi-terminal direct current,VSC-MTDC)新能源侧换流站正、负极换流器可独立控制。针对定交流电压幅值频率控制(U/f控制)换流器发生故障,将定有功无功控制(P/Q控制)换流器的控制策略转换为定U/f控制时交直流母线电压波动较大,严重时可能会造成新能源场站脱网这一问题,建立统一切换控制模型,在统一切换控制模型基础上引入基于电流跟随的软切换控制策略,实现切换瞬间内环电流参考值同步。基于PSCAD/EMTDC搭建大规模新能源接入的四端真双极VSC-MTDC系统,经稳态、风电场功率波动、换流器单极闭锁运行工况下的仿真,验证了换流站对新能源接入的电压支撑和系统切换过程中电力系统平滑过渡的能力,为进一步提高真双极VSC-MTDC系统控制灵活性提供了参考。

关键词：多端柔性直流真双极换流器软切换

基于DCT的真双极直流配电网电压-电流二级控制

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电力工程技术 2023年第1期42卷 124-133,142页

作者：管尚书陶顺马喜欢华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

在真双极直流配电网中,由于线缆阻抗的差异,底层传统下垂控制在实现较小的电压偏差和较高的分流精度时,存在着有矛盾,影响系统的稳定性和运行的经济性。为此,文中在底层控制的基础上提出一种基于DC/DC变换器(DC/DC transformer,DCT)的... 详细信息

在真双极直流配电网中,由于线缆阻抗的差异,底层传统下垂控制在实现较小的电压偏差和较高的分流精度时,存在着有矛盾,影响系统的稳定性和运行的经济性。为此,文中在底层控制的基础上提出一种基于DC/DC变换器(DC/DC transformer,DCT)的适用于真双极拓扑的电压-电流二级控制策略。该控制策略基于通信采集同极性并联DCT的电流和异极性串联DCT的电压,采用一致性算法使电流控制与电压控制均达到收敛,从而实现负荷的合理分配并有效抑制正负极电压的不平衡。在PSCAD/EMTDC平台中搭建真双极直流配电网模型进行仿真验证,仿真和评价结果验证了该控制策略在不同工况下的有效性、对不同拓扑的适应性及配网发生故障时的可靠性。

关键词：真双极直流配电网下垂控制 DC/DC变换器(DCT) 一致性算法二级控制

真双极直流配电网有功-电压分布式二级控制策略

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电力系统保护与控制 2022年第8期50卷 50-57页

作者：陶顺马喜欢管尚书王宇丹新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

采用下垂控制的真双极直流配电网存在负荷分配不合理以及正负极电压不平衡问题,导致换流器利用率降低、额外损耗增加,并且影响系统稳定性。为了实现负荷合理分配以及抑制正负极电压不平衡,提出了一种真双极直流配电网有功-电压分布式二... 详细信息

采用下垂控制的真双极直流配电网存在负荷分配不合理以及正负极电压不平衡问题,导致换流器利用率降低、额外损耗增加,并且影响系统稳定性。为了实现负荷合理分配以及抑制正负极电压不平衡,提出了一种真双极直流配电网有功-电压分布式二级控制策略。该策略按照第二级控制功能将电压源换流器(VSC)分类,交换相邻VSC间的信息。在此基础上,逐步迭代得到相应的功率和电压收敛值,并计算得到电压调节量。由此进一步改变下垂控制参考电压值,从而实现负荷的合理分配以及抑制电压不平衡。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了真双极直流配电网模型,仿真结果验证了该策略的有效性和可靠性。

关键词：下垂控制真双极直流配电网负荷分配不合理电压不平衡分布式二级控制

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柔直电网拓扑对故障电流的影响机理分析

电力工程技术 2022年第5期41卷 94-102页

作者：张英敏张文馨李保宏邓文军陆晶晶四川大学电气工程学院四川成都610065 国网智能电网研究院有限公司北京102209

柔性直流(柔直)电网线路故障严重威胁电力系统的安全稳定运行,而柔直电网拓扑对故障电流影响显著。文中首先分析不同接线方式柔直电网分别发生单极接地故障、极间短路故障后,放电电流的主要流通路径。然后,基于频域分析方法,分析得出故... 详细信息

柔性直流(柔直)电网线路故障严重威胁电力系统的安全稳定运行,而柔直电网拓扑对故障电流影响显著。文中首先分析不同接线方式柔直电网分别发生单极接地故障、极间短路故障后,放电电流的主要流通路径。然后,基于频域分析方法,分析得出故障电流主要受拓扑等值电感参数影响,并提出采用简化指标k评估显著影响故障电流的拓扑范围及换流站数目。结果表明,不同接线方式柔直电网分别发生单极接地故障、极间短路故障时,拓扑中各换流站放电程度取决于指标k,k越大换流站放电程度越大,反之则越小。最后,基于PSCAD仿真平台分别搭建五端伪双极及五端真双极系统进行验证,结果表明,所提故障电流高频分析方法及简化指标均正确有效。

关键词：多端柔性直流(柔直)(MMC-MTDC)电网真双极伪双极单极接地故障极间短路故障频域分析

厦门柔性直流输电工程真双极大功率试验方法研究

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电气技术 2017年第6期18卷 23-26,33页

作者：邹焕雄李超胡文旺晁武杰国网福建省电力有限公司电力科学研究院福州350007

厦门柔性直流输电工程首次采用真双极接线方式,缺乏相关调试经验和试验方案。本文根据该工程特点提出大功率试验方法,包括双极热运行、阀冷冗余、一极紧急停运等试验内容。通过大功率试验可验证设备性能是否符合有关标准要求,并测量谐... 详细信息

厦门柔性直流输电工程首次采用真双极接线方式,缺乏相关调试经验和试验方案。本文根据该工程特点提出大功率试验方法,包括双极热运行、阀冷冗余、一极紧急停运等试验内容。通过大功率试验可验证设备性能是否符合有关标准要求,并测量谐波含量、换流站效率等参数。试验方法和结果可为厦门柔性直流输电工程运行参数调整和模块化多电平换流器优化设计提供依据,同时也可为其他工程调试提供可借鉴的经验。

关键词：模块化多电平换流器柔性直流输电大功率真双极紧急停运

基于开关复用型子模块的电力电子变压器及其控制策略

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电力工程技术 2021年第5期40卷 100-106页

作者：张宸宇袁宇波袁晓冬杨景刚张哲许崇福国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103 西安西电电力系统有限公司陕西西安710065

直流配电系统一般采用双极性供电形式,其中真双极接线形式在故障工况下正、负极可单独运行,但成本较高,适用于对可靠性要求较高的场合。为实现电力电子变压器在真双极接线形式的直流配电系统中的应用并有效降低装置成本,文中提出了一种... 详细信息

直流配电系统一般采用双极性供电形式,其中真双极接线形式在故障工况下正、负极可单独运行,但成本较高,适用于对可靠性要求较高的场合。为实现电力电子变压器在真双极接线形式的直流配电系统中的应用并有效降低装置成本,文中提出了一种基于开关复用型子模块的电力电子变压器拓扑,并对其工作原理和控制策略进行分析。所提电力电子变压器控制包括低压端口电压控制和电压均衡控制,电压均衡控制器和低压端口电压控制器相互解耦,方便独立设计。相比传统真双极接线形式,所提子模块中双有源桥和电压均衡电路之间功率开关实现了有效复用,能够有效降低系统成本,提高功率密度。仿真结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：电力电子变压器双有源桥真双极电压均衡开关复用低压端口电压控制

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柔性直流输电工程基本原理及概念设计

中国电业(技术版) 2014年第6期 73-76页

作者：乐波梅念刘思源陈东章姝俊国网北京经济技术研究院浙江省电力公司

柔性直流输电工程目前主要的技术路线有两类。一类是ABB公司的两电平结构,一类是西门子公司的多电平结构。主要的接线方式也有两类:一类是伪双极接线,一类是真双极接线。文章对柔性输电的基本原理、不同技术路线的换流站主接线、以及真... 详细信息

柔性直流输电工程目前主要的技术路线有两类。一类是ABB公司的两电平结构,一类是西门子公司的多电平结构。主要的接线方式也有两类:一类是伪双极接线,一类是真双极接线。文章对柔性输电的基本原理、不同技术路线的换流站主接线、以及真双极和伪双极的概念设计进行了详细介绍。

关键词：柔性直流概念设计真双极

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含功率平衡系统的直流变压器拓扑研究

电气传动 2022年第21期52卷 14-19,25页

作者：丁润初史书怀卓放王丰西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450052

直流输、配电网的应用会面临多种复杂的设计场景,单极输入、真双极输出的DC/DC变换需求就是其中一种。该应用场景的双极输出在负载不平衡的情况下易导致输出电压的不均衡,从而影响系统的稳定运行。针对上述问题,一种用于单极到真双极变... 详细信息

直流输、配电网的应用会面临多种复杂的设计场景,单极输入、真双极输出的DC/DC变换需求就是其中一种。该应用场景的双极输出在负载不平衡的情况下易导致输出电压的不均衡,从而影响系统的稳定运行。针对上述问题,一种用于单极到真双极变换的直流变压器与功率平衡拓扑被提出,用以解决负载不平衡情况下的DC/DC电压变换问题。在输出的正负极之间设计功率平衡系统(power balance system,PBS),使不平衡功率经由该系统传输,平衡两极之间电压。最后,仿真结果和实验结果均验证了所提拓扑的可行性。

关键词：直流变压器单极真双极功率平衡系统