在借鉴传统高压直流三极输电和模块化多电平换流器型直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)的基础上,提出基于MMC的高压直流三极输电技术。该技术采用五电平子模块来满足极3直流电压极性...在借鉴传统高压直流三极输电和模块化多电平换流器型直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)的基础上,提出基于MMC的高压直流三极输电技术。该技术采用五电平子模块来满足极3直流电压极性和直流电流方向周期性变化的要求。首先分析了五电平子模块的工作模式和闭锁后故障等值电路,而后分析了基于MMC的高压直流三极输电的电流调制策略,设计了MMC相应的控制策略。最后基于PSCAD/EMTDC搭建了基于MMC的高压直流三极输电系统,仿真算例结果验证了该系统的可行性。展开更多
针对背靠背柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC),提出一种惯量与阻尼模拟控制(inertiaanddampingemulationcontrol,IDEC)策略。在IDEC策略下,功率调节换流站(powerregulatingVSC,PR...针对背靠背柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC),提出一种惯量与阻尼模拟控制(inertiaanddampingemulationcontrol,IDEC)策略。在IDEC策略下,功率调节换流站(powerregulatingVSC,PR-VSC)通过改变其有功功率参考值来模拟同步发电机动态特性,而直流电压调节换流站(DCvoltage-regulating VSC,DR-VSC)则采用直流电压/频率下垂控制将该侧电网的频率无通信传输至PR-VSC,进而实现模拟惯量和阻尼所需的功率变化。为避免PR-VSCIDEC和DR-VSC IDEC控制器在两侧异步电网同时发生频率扰动时发生冲突,IDEC控制又嵌入了一种新型支撑模式选择算法,通过频率变化率的比较,有效地对IDEC支持模式进行优先级排序。文中通过小信号稳定性分析,优化IDEC控制器关键参数;通过控制器硬件在环实验,验证所提出的IDEC方案的有效性。结果表明,所提出的IDEC策略通过以惯量和阻尼模拟的形式增加异步交流系统的同步性,可有效促进异步互联交流系统在暂态过程中的互相支撑,整体增强了互联异步电网的频率稳定。展开更多
直流母线单极接地故障是模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)的典型故障,分析其故障特性对于故障的诊断、保护的设计及相关参数的优化具有工程意义,另外,故障清除后的恢复也是需研究的...直流母线单极接地故障是模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)的典型故障,分析其故障特性对于故障的诊断、保护的设计及相关参数的优化具有工程意义,另外,故障清除后的恢复也是需研究的重点问题。针对典型交流接地方式,建立了避雷器不动作时直流单极接地故障暂态分析模型,分析了接地装置参数对故障特性的影响,同时定性分析了避雷器动作对故障特性的影响。针对换流站的故障恢复问题,深入分析了上、下桥臂电容电压的再平衡机制,分析表明其再平衡速度取决于桥臂电阻、调制度等参数,并基于理论分析,设计了一种附加控制器以加速电容电压再平衡,降低其对系统和控制参数的依赖。最后基于PSCAD/EMTDC搭建双端MMC-HVDC仿真模型,验证了故障特性分析和故障恢复策略的正确性和有效性。展开更多
文摘在借鉴传统高压直流三极输电和模块化多电平换流器型直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)的基础上,提出基于MMC的高压直流三极输电技术。该技术采用五电平子模块来满足极3直流电压极性和直流电流方向周期性变化的要求。首先分析了五电平子模块的工作模式和闭锁后故障等值电路,而后分析了基于MMC的高压直流三极输电的电流调制策略,设计了MMC相应的控制策略。最后基于PSCAD/EMTDC搭建了基于MMC的高压直流三极输电系统,仿真算例结果验证了该系统的可行性。
文摘针对背靠背柔性直流输电系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC),提出一种惯量与阻尼模拟控制(inertiaanddampingemulationcontrol,IDEC)策略。在IDEC策略下,功率调节换流站(powerregulatingVSC,PR-VSC)通过改变其有功功率参考值来模拟同步发电机动态特性,而直流电压调节换流站(DCvoltage-regulating VSC,DR-VSC)则采用直流电压/频率下垂控制将该侧电网的频率无通信传输至PR-VSC,进而实现模拟惯量和阻尼所需的功率变化。为避免PR-VSCIDEC和DR-VSC IDEC控制器在两侧异步电网同时发生频率扰动时发生冲突,IDEC控制又嵌入了一种新型支撑模式选择算法,通过频率变化率的比较,有效地对IDEC支持模式进行优先级排序。文中通过小信号稳定性分析,优化IDEC控制器关键参数;通过控制器硬件在环实验,验证所提出的IDEC方案的有效性。结果表明,所提出的IDEC策略通过以惯量和阻尼模拟的形式增加异步交流系统的同步性,可有效促进异步互联交流系统在暂态过程中的互相支撑,整体增强了互联异步电网的频率稳定。
文摘直流母线单极接地故障是模块化多电平换流器高压直流输电(modular multilevel converter based HVDC,MMC-HVDC)的典型故障,分析其故障特性对于故障的诊断、保护的设计及相关参数的优化具有工程意义,另外,故障清除后的恢复也是需研究的重点问题。针对典型交流接地方式,建立了避雷器不动作时直流单极接地故障暂态分析模型,分析了接地装置参数对故障特性的影响,同时定性分析了避雷器动作对故障特性的影响。针对换流站的故障恢复问题,深入分析了上、下桥臂电容电压的再平衡机制,分析表明其再平衡速度取决于桥臂电阻、调制度等参数,并基于理论分析,设计了一种附加控制器以加速电容电压再平衡,降低其对系统和控制参数的依赖。最后基于PSCAD/EMTDC搭建双端MMC-HVDC仿真模型,验证了故障特性分析和故障恢复策略的正确性和有效性。
