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新型可控电网换相换流器故障特性及控制优化研究
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作者 连攀杰 庞博涵 +4 位作者 刘文焯 郑超 许克 汤涌 张静 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期679-689,I0023,共12页
基于可控电网换相型换流器(controllable line commutated converter,CLCC)的高压直流输电技术避免了常规直流换相失败问题,为高压直流馈入电网提供了崭新途径。文章揭示CLCC高压直流输电系统的故障响应机理,对比CLCC与电网换相型换流... 基于可控电网换相型换流器(controllable line commutated converter,CLCC)的高压直流输电技术避免了常规直流换相失败问题,为高压直流馈入电网提供了崭新途径。文章揭示CLCC高压直流输电系统的故障响应机理,对比CLCC与电网换相型换流器、电压源型换流器等直流输电技术的功率特性差异。针对CLCC可控换流的技术特点,提出一种基于最大触发角提升的CLCC优化控制方法,改善了CLCC的故障响应特性,提升了受端电网交流电压的恢复速度。最后,基于PSD-PSModel电力系统仿真软件,建立送受端电网机电暂态和CLCC直流电磁暂态的混合仿真模型,验证理论分析的准确性和优化控制的有效性。 展开更多
关键词 可控电网换相换流器 故障响应 功率特性 最大触发角提升 PSD-PSModel仿真软件
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柔性直流输电系统高频稳定性分析及抑制策略(三):有源阻尼分频协调抑制策略 被引量:1
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作者 李云丰 汤广福 +4 位作者 贺之渊 杨杰 孔明 李强 许杰锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期9392-9408,I0024,共18页
柔性直流输电系统链路延时是导致换流站输出阻抗在高频段存在负阻尼的根本原因,诱发不同频率的高频振荡。针对多频率高频振荡产生机理与抑制问题,该文首先建立换流站适用于高频区域的正负序阻抗模型,阐述负阻尼效应产生机理,分析单个有... 柔性直流输电系统链路延时是导致换流站输出阻抗在高频段存在负阻尼的根本原因,诱发不同频率的高频振荡。针对多频率高频振荡产生机理与抑制问题,该文首先建立换流站适用于高频区域的正负序阻抗模型,阐述负阻尼效应产生机理,分析单个有源阻尼控制器策略在多频率高频振荡抑制方面的不适用性;其次,首次采用阻抗实部余弦函数相位数学表征方法,揭示阻尼抑制策略改变阻抗特性以及负阻尼效应频率区域转移机理,给出阻尼控制策略不能在高频段将换流站阻抗大范围重塑为正阻尼特性的结论;再次,针对多个高频振荡风险区域抑制需求,提出分频有源阻尼协调抑制策略,分析该策略对阻抗实部余弦函数相位特性的影响以及参数之间的约束关系;最后,基于多个高频区域分频抑制需求,研究分频阻尼控制器参数选择范围解析计算方法与表达式,给出适用于交流系统多工况运行的分频阻尼控制器参数,并对其有效性进行电磁暂态仿真验证。 展开更多
关键词 柔性直流输电 高频振荡 有源阻尼 分频抑制 参数计算
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模块化多电平柔性直流换流器高频振荡抑制策略与参数优化设计
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作者 周啸 阳岳希 +4 位作者 寇龙泽 李云丰 钱学威 郝捷 景卫哲 《中国电力》 北大核心 2025年第1期50-60,共11页
针对柔性直流输电系统送出时换流站高频振荡问题,提出了一种有源阻尼与无源阻尼抑制方案及其参数优化设计方法,旨在从换流站角度无源化阻抗特性,实现高频振荡可靠抑制。首先,通过分析换流站高频简化阻抗模型中的负阻尼特性,揭示了抑制... 针对柔性直流输电系统送出时换流站高频振荡问题,提出了一种有源阻尼与无源阻尼抑制方案及其参数优化设计方法,旨在从换流站角度无源化阻抗特性,实现高频振荡可靠抑制。首先,通过分析换流站高频简化阻抗模型中的负阻尼特性,揭示了抑制方案中有源阻尼应实现换流站负阻尼转移到更高频率的原则。其次,基于阻抗模型求得虚拟串联阻抗有源阻尼控制器参数的选取原则,采用系数拟合法求取合适参数。然后,以降低投入成本为目标、完全消除高频负阻尼为约束,运用优化算法确定无源滤波器参数,通过对比虚拟串联阻抗加入后无源滤波器的参数变化,突出协调抑制方案的经济性。最后,通过电磁暂态仿真,验证了参数优化设计方法下抑制方案的正确性和有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 换流站 高频振荡 无源滤波器 系数拟合 优化算法
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高频变压器电磁场-结构力场-声场求解及特性分析
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作者 陈彬 沈辰轩 +2 位作者 刘洋 靳艳娇 万妮娜 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4459-4474,共16页
大容量高频变压器结构紧凑,工作频率为数百Hz到几十kHz,工作波形为方波等非正弦的特殊激励波形。高频变压器电磁、结构、声等多场耦合紧密,运行时出现严重的振动与噪声问题,对高频变压器振动与噪声特性进行精细分析对于其减振降噪具有... 大容量高频变压器结构紧凑,工作频率为数百Hz到几十kHz,工作波形为方波等非正弦的特殊激励波形。高频变压器电磁、结构、声等多场耦合紧密,运行时出现严重的振动与噪声问题,对高频变压器振动与噪声特性进行精细分析对于其减振降噪具有重要意义。为此,该文首先建立高频变压器电磁场-结构力场-声场3维仿真求解模型,明确各物理场的载荷传递过程以及电磁和力学性能参数;然后,采用有限元法得到不同电压激励下变压器铁芯表面时域振动波形与噪声频域特性,并定量评估了纳米晶切割铁芯对受力特性的影响程度;最后,对1台5 kHz/10 kVA高频变压器的振动和噪声进行试验测试,得到正弦和方波电压激励下铁芯振动和噪声数据。由仿真与试验结果可知,高频变压器铁芯拐角处振动较为剧烈且周围产生的噪声也较大;相比于正弦波激励,非正弦波激励下的振动不仅集中发生在2倍频,还存在许多高次谐波分量,同时各个频率段声压级明显增加;不同波形激励下测量点声压级相对误差均在10%以内,验证了仿真模型的准确性。 展开更多
关键词 电磁-结构-声场分析 振动噪声 高频变压器 电磁振动 频域特性 振动加速度
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以高质量标准支撑保障特高压变压器核心材料取向硅钢国产化应用成功实践
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作者 程灵 韩钰 +1 位作者 马光 杨富尧 《标准科学》 2024年第S01期160-164,共5页
高等级取向硅钢作为关键基础材料被列入“中国制造2025战略”目录,是实现我国特高压直流换流变压器等重要电力装备自主保障、避免受制于人的重点发展方向。我国特高压变压器取向硅钢曾长期被日本新日铁及韩国浦项等少数跨国企业垄断,标... 高等级取向硅钢作为关键基础材料被列入“中国制造2025战略”目录,是实现我国特高压直流换流变压器等重要电力装备自主保障、避免受制于人的重点发展方向。我国特高压变压器取向硅钢曾长期被日本新日铁及韩国浦项等少数跨国企业垄断,标准空白是制约铁心材料国产化应用的关键技术瓶颈之一。本文主要介绍了国网公司企业标准特高压直流换流变压器用取向硅钢的研究过程、创新内容、工程实践、推广应用情况。该标准实施以来,支撑国产取向硅钢在±800kV白鹤滩-浙江、±1100kV准东-皖南等13项特高压直流工程的532台换流变产品中实现应用,国产化率现已达100%,彻底解决了高等级取向硅钢“卡脖子”问题,成为以高质量标准引领支撑国产材料在关键电力装备中应用的典型案例。 展开更多
关键词 特高压直流输电 换流变压器 取向硅钢 标准化 国产化
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“双碳”目标下未来电网形态发展模式及演变路径初探
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作者 范征 韩丛达 +3 位作者 周静 吴亚楠 杨杰 林俊杰 《新型电力系统》 2024年第3期272-281,共10页
构建新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”战略目标、确保能源安全转型的关键路径。总结和分析了我国未来电力格局发展态势,进而针对我国电网形态当前和未来可能面临的问题,基于交流系统和直流系统自身技术特点,探讨如何构建适应于能... 构建新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”战略目标、确保能源安全转型的关键路径。总结和分析了我国未来电力格局发展态势,进而针对我国电网形态当前和未来可能面临的问题,基于交流系统和直流系统自身技术特点,探讨如何构建适应于能源转型需求的新型电网形态。结合交直流耦合模式以及欧洲的电网发展和海上电网形态研究,从电网形态发展概念设计的角度,针对我国西部电网和海上电网两种情景分析了对应的发展模式及演变路径,提出了我国未来电网形态总体发展路径与思考建议,为“双碳”目标下新型电力系统的构建提供基础参考。 展开更多
关键词 “双碳”目标 新型电力系统 电网形态 发展模式 演变路径
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基于二阶广义积分器单相锁频环的改进和比较
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作者 戴朝波 赵国亮 +1 位作者 杨志昌 崔镜心 《中国电力》 2025年第1期61-69,共9页
电网受到短路故障等大扰动时,要求并网换流器快速准确获得同步信息。基于二阶广义积分器的锁频环比锁相环能更快获取电网电压的相位、幅值和频率,但受直流偏移的不利影响。基于抑制法和滤波法的改进方案存在响应速度变慢等不足。为此,... 电网受到短路故障等大扰动时,要求并网换流器快速准确获得同步信息。基于二阶广义积分器的锁频环比锁相环能更快获取电网电压的相位、幅值和频率,但受直流偏移的不利影响。基于抑制法和滤波法的改进方案存在响应速度变慢等不足。为此,提出基于消减法的改进方案,并在锁频环中增加二阶广义积分器环节。应用传递函数和PSCAD商业软件,从理论和仿真2方面分析和比较了基于二阶广义积分器锁频环的基本方案、基于抑制法的改进方案和所提基于消减法的改进方案。比较结果显示,基于消减法的改进方案具有更快的相位、幅值和频率响应特性,更好的直流和低频分量抑制特性。综合比较暂态响应和稳态响应,基于消减法的方案性能最优。 展开更多
关键词 二阶广义积分器 锁频环 锁相环 同步 直流偏移 抑制法 消减法
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