在海上风电直流汇集-直流送出系统中,基于单相模块化多电平换流器的面对面型(modular multilevel converter based front-to-front,MMC-FTF)高压大功率DC/DC变换器是连接中压汇聚线与高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)线...在海上风电直流汇集-直流送出系统中,基于单相模块化多电平换流器的面对面型(modular multilevel converter based front-to-front,MMC-FTF)高压大功率DC/DC变换器是连接中压汇聚线与高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)线路的关键接口设备。然而,针对MMC-FTF变换器的阻抗建模鲜有报道,且含MMC-FTF变换器的HVDC系统的小信号稳定性问题尚不明确。针对此问题,该文首先根据频率耦合效应提出共差模提取矩阵,实现了多谐波线性化方法下单相及三相MMC交直流侧阻抗模型的统一,并建立了MMC-FTF变换器的直流侧阻抗模型。其次,利用阻抗稳定性判据揭示了MMC-FTF变换器与岸上三相MMC换流站互联时存在的振荡风险。接着,根据相角灵敏度指标定量评估了不同控制器参数对系统稳定性的影响,并提出用于提升系统稳定性的调参准则。最后,基于MATLAB/Simulink仿真和硬件在环实验验证了结果的正确性。展开更多
由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现...由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现线路优化运行,达到输电走廊堵塞缓解及线损减少的目的。为满足高压柔直输电网的潮流控制需求,针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),文中提出一种新型内嵌于MMC换流器的直流潮流控制器(embedded DC power flow controller,e-DCPFC),采用模块化多电平结构,具有宽范围、模块化等优势。首先基于MMC型e-DCPFC的拓扑结构,分析工作原理并建立其数学模型,提出系统控制策略。最后,通过仿真与小功率样机,验证e-DCPFC潮流控制的可行性及有效性。展开更多
针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直...针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直流泄能拓扑包括模块化分布式泄能部分、限流电抗器和集中式泄能电阻3部分,对子模块工作模式进行设计,提出可避免直流泄能装置反复投切的弹性调节泄能的协调控制策略,推导直流泄能装置功率控制及其内部电气耦合关系,给出泄能装置元件参数的设计方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建MMC-HVDC及所提出的直流泄能装置模型,研究单相和三相接地故障下直流泄能装置的特性及直流过电压抑制效果。结果表明,所提直流泄能装置在协调控制策略下能够分阶段弹性调节泄能功率,有效抑制直流过电压,并有利于故障后的快速恢复。展开更多
文摘在海上风电直流汇集-直流送出系统中,基于单相模块化多电平换流器的面对面型(modular multilevel converter based front-to-front,MMC-FTF)高压大功率DC/DC变换器是连接中压汇聚线与高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)线路的关键接口设备。然而,针对MMC-FTF变换器的阻抗建模鲜有报道,且含MMC-FTF变换器的HVDC系统的小信号稳定性问题尚不明确。针对此问题,该文首先根据频率耦合效应提出共差模提取矩阵,实现了多谐波线性化方法下单相及三相MMC交直流侧阻抗模型的统一,并建立了MMC-FTF变换器的直流侧阻抗模型。其次,利用阻抗稳定性判据揭示了MMC-FTF变换器与岸上三相MMC换流站互联时存在的振荡风险。接着,根据相角灵敏度指标定量评估了不同控制器参数对系统稳定性的影响,并提出用于提升系统稳定性的调参准则。最后,基于MATLAB/Simulink仿真和硬件在环实验验证了结果的正确性。
文摘由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现线路优化运行,达到输电走廊堵塞缓解及线损减少的目的。为满足高压柔直输电网的潮流控制需求,针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),文中提出一种新型内嵌于MMC换流器的直流潮流控制器(embedded DC power flow controller,e-DCPFC),采用模块化多电平结构,具有宽范围、模块化等优势。首先基于MMC型e-DCPFC的拓扑结构,分析工作原理并建立其数学模型,提出系统控制策略。最后,通过仿真与小功率样机,验证e-DCPFC潮流控制的可行性及有效性。
文摘针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直流泄能拓扑包括模块化分布式泄能部分、限流电抗器和集中式泄能电阻3部分,对子模块工作模式进行设计,提出可避免直流泄能装置反复投切的弹性调节泄能的协调控制策略,推导直流泄能装置功率控制及其内部电气耦合关系,给出泄能装置元件参数的设计方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建MMC-HVDC及所提出的直流泄能装置模型,研究单相和三相接地故障下直流泄能装置的特性及直流过电压抑制效果。结果表明,所提直流泄能装置在协调控制策略下能够分阶段弹性调节泄能功率,有效抑制直流过电压,并有利于故障后的快速恢复。
