为解决混合多馈入直流输电系统中传统直流连续换相失败导致的电压跌落和功率中断问题,提出一种适用于混合多馈入系统的连续换相失败抑制策略。首先,基于换相面积理论分析了传统直流的换相失败机理;然后,采用变斜率函数设计了一种动态非...为解决混合多馈入直流输电系统中传统直流连续换相失败导致的电压跌落和功率中断问题,提出一种适用于混合多馈入系统的连续换相失败抑制策略。首先,基于换相面积理论分析了传统直流的换相失败机理;然后,采用变斜率函数设计了一种动态非线性低压限流控制器(Voltage dependent current order limiter,VDCOL),灵活调控VDCOL曲线斜率来限制直流电流的增长速率,减小换相需求面积;同时,根据直流电流与模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)无功输出量之间映射关系,设计了一种考虑无功容量约束的MMC快速无功控制器,实时调整MMC逆变器发出的无功来提升换相电压,增大换相供给面积,进而构建出一种基于换相面积理论的混合多馈入系统连续换相失败抑制策略;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真系统模型进行对比分析,结果表明所提控制策略可有效提升传统直流抵御连续换相失败的能力。展开更多
电网换相型高压直流输电系统(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)型直流输电系统难以引出功率分支,且多端系统间的电流协调困难。为解决这一问题,方便线路走廊附近的区域供电和可再生能源的接入,...电网换相型高压直流输电系统(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)型直流输电系统难以引出功率分支,且多端系统间的电流协调困难。为解决这一问题,方便线路走廊附近的区域供电和可再生能源的接入,提出从LCC型双端直流输电系统中导出一个全桥子模块模块化多电平换流器(full bridge based modular multilevel converter,FB-MMC)功率分支站的混合型多端直流输电系统方案。重点研究了含FB-MMC功率分支站的多端直流系统控制及协调策略,在直流低电压和过调制运行工况下,研究设计了FB-MMC功率分支站的控制策略,并对直流故障穿越策略进行了优化,同时设计了混合直流系统的功率反转策略。最后采用PSCAD/EMTDC对直流故障穿越、功率反转和功率分支站的交流系统故障进行了仿真研究。结果表明,与LCC分支方案相比,FB-MMC方案能够简化多端系统间的协调控制,优化系统整体性能,并能更好地抵抗交流系统故障。展开更多
在混合双馈入直流输电系统中,由于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的存在,系统在不同的联络线长度下呈现出不同的高频振荡特征。为研究混合双馈入直流输电系统的...在混合双馈入直流输电系统中,由于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的存在,系统在不同的联络线长度下呈现出不同的高频振荡特征。为研究混合双馈入直流输电系统的高频振荡特征及机理,首先建立系统的状态空间模型,基于此研究系统的高频振荡特征,结果表明,由于LCC子系统的存在,在不同的联络线长度下混合双馈入直流输电系统呈现出不同的高频振荡特征。然后,建立混合双馈入直流系统的高频阻抗模型,研究LCC子系统、联络线长度、模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制链路延时、交流线路长度等对系统高频阻抗的影响。结果表明,对于无电气距离的混合双馈入系统,LCC滤波器的存在使其无高频振荡风险;对于有电气距离的混合双馈入系统,当LCC和MMC子系统之间的电气距离较近时,LCC交流滤波器对系统高频振荡的抑制效果随着联络线长度的增大而减弱。最后,提出混合双馈入系统无高频振荡风险的联络线临界长度确定方法,并通过理论分析和电磁暂态仿真进行有效性验证。展开更多
为保证混合双端型高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端边界元件的幅频特性。根据区内外故障下线路暂态电压瞬时能量差值的不同特征,利用改进局部均值分解方法(local mean decomposition,LMD)来提取故障分量,提出...为保证混合双端型高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端边界元件的幅频特性。根据区内外故障下线路暂态电压瞬时能量差值的不同特征,利用改进局部均值分解方法(local mean decomposition,LMD)来提取故障分量,提出一种基于改进型LMD分解的直流线路暂态保护方法,有效降低了经典LMD分解在处理直流故障信号时的端点效应和滑动误差对仿真数据的影响。最后利用PSCAD仿真软件搭建了LCC-MMC混合双端型高压直流输电线路仿真模型,利用该仿真模型输出直流输电线路区内和区外故障仿真结果。并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真。仿真结果表明:暂态电压信号的瞬时能量值在区内故障状态下明显高于区外故障和无故障状态。验证了所提保护方法的正确性。该方法能够快速可靠的实现故障判别,具有较强的实用性。展开更多
文摘为解决混合多馈入直流输电系统中传统直流连续换相失败导致的电压跌落和功率中断问题,提出一种适用于混合多馈入系统的连续换相失败抑制策略。首先,基于换相面积理论分析了传统直流的换相失败机理;然后,采用变斜率函数设计了一种动态非线性低压限流控制器(Voltage dependent current order limiter,VDCOL),灵活调控VDCOL曲线斜率来限制直流电流的增长速率,减小换相需求面积;同时,根据直流电流与模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)无功输出量之间映射关系,设计了一种考虑无功容量约束的MMC快速无功控制器,实时调整MMC逆变器发出的无功来提升换相电压,增大换相供给面积,进而构建出一种基于换相面积理论的混合多馈入系统连续换相失败抑制策略;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真系统模型进行对比分析,结果表明所提控制策略可有效提升传统直流抵御连续换相失败的能力。
文摘电网换相型高压直流输电系统(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)型直流输电系统难以引出功率分支,且多端系统间的电流协调困难。为解决这一问题,方便线路走廊附近的区域供电和可再生能源的接入,提出从LCC型双端直流输电系统中导出一个全桥子模块模块化多电平换流器(full bridge based modular multilevel converter,FB-MMC)功率分支站的混合型多端直流输电系统方案。重点研究了含FB-MMC功率分支站的多端直流系统控制及协调策略,在直流低电压和过调制运行工况下,研究设计了FB-MMC功率分支站的控制策略,并对直流故障穿越策略进行了优化,同时设计了混合直流系统的功率反转策略。最后采用PSCAD/EMTDC对直流故障穿越、功率反转和功率分支站的交流系统故障进行了仿真研究。结果表明,与LCC分支方案相比,FB-MMC方案能够简化多端系统间的协调控制,优化系统整体性能,并能更好地抵抗交流系统故障。
文摘在混合双馈入直流输电系统中,由于电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的存在,系统在不同的联络线长度下呈现出不同的高频振荡特征。为研究混合双馈入直流输电系统的高频振荡特征及机理,首先建立系统的状态空间模型,基于此研究系统的高频振荡特征,结果表明,由于LCC子系统的存在,在不同的联络线长度下混合双馈入直流输电系统呈现出不同的高频振荡特征。然后,建立混合双馈入直流系统的高频阻抗模型,研究LCC子系统、联络线长度、模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制链路延时、交流线路长度等对系统高频阻抗的影响。结果表明,对于无电气距离的混合双馈入系统,LCC滤波器的存在使其无高频振荡风险;对于有电气距离的混合双馈入系统,当LCC和MMC子系统之间的电气距离较近时,LCC交流滤波器对系统高频振荡的抑制效果随着联络线长度的增大而减弱。最后,提出混合双馈入系统无高频振荡风险的联络线临界长度确定方法,并通过理论分析和电磁暂态仿真进行有效性验证。
文摘为保证混合双端型高压直流输电系统安全运行,分析了混合双端直流输电线路两端边界元件的幅频特性。根据区内外故障下线路暂态电压瞬时能量差值的不同特征,利用改进局部均值分解方法(local mean decomposition,LMD)来提取故障分量,提出一种基于改进型LMD分解的直流线路暂态保护方法,有效降低了经典LMD分解在处理直流故障信号时的端点效应和滑动误差对仿真数据的影响。最后利用PSCAD仿真软件搭建了LCC-MMC混合双端型高压直流输电线路仿真模型,利用该仿真模型输出直流输电线路区内和区外故障仿真结果。并利用MATLAB对故障数据进行处理,进行了算法仿真。仿真结果表明:暂态电压信号的瞬时能量值在区内故障状态下明显高于区外故障和无故障状态。验证了所提保护方法的正确性。该方法能够快速可靠的实现故障判别,具有较强的实用性。
