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[期刊论文] 邢法财 徐政 王世佳
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:随着非同步机电源在电网中的占比越来越大,有别于传统功角振荡的电网谐振不稳定问题逐渐显现.为此,文中提出了一种基于s域节点导纳矩阵的网络谐振分析方法,用以分析及抑制含非同步机电源电力系统的谐振问题.首先,介绍了两种非同步机电源的s域阻抗建模方法——小干扰线性化法和测试信号法,重点考虑了内环控制器和锁相环的影响.然后,给出了一套基于s域节点导纳矩阵的网络谐振结构分析方法,并提出了两个描述谐振模式的特征指标,用以确定其主要影响区域和敏感元件参数.最后,以某风电场并网系统为例,对该系统的谐振结构进行了分析,并针对其存在的谐振问题提出了相应的改善措施.分析表明,由于电力电子装置的负电阻效应,含非同步机电源的电力系统确实存在谐振不稳定的风险,需要加以抑制....
摘要:为了便于在远距离大容量输电场景下研究直流输电技术,提出了基于3种技术方案的高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)基本测试系统.首先介绍了测试系统的基本情况,包括交流系统和直流系统的主电路参数;再分别对3种技术方案进行分析,包括基于电网换相型换流器(line commutated converter,LCC)的高压直流系统(LCC-HVDC)、基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流系统(MMC-HVDC)和LCC-MMC混合型HVDC系统;然后分别介绍了LCC换流站和MMC换流站的控制器结构,并给出了所有控制器的典型参数;最后,通过电磁暂态软件PSCAD/EMTDC搭建了HVDC基本测试系统的数字仿真平台,针对换流站母线多种典型交流故障和直流线路故障进行仿真,给出了测试系统在不同故障下的详细波形.所提出的测试系统不仅可以用来比较不同控制策略的性能,也可以用作仿真程序或仿真器的参考算例....
摘要:基于某规划直流工程,分析了基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和模块化多电平换流器(modular multileve converter,MMC)的混合级联型输电系统受端接线和控制方式.具体考虑因素包括接入受端交流系统的形式(集中接入或分散接入),逆变侧并联MMC的控制方式(定直流电压或定有功功率),以及多端接入条件下LCC和MMC换流站建设形式(合站建设或分站建设).结果显示:分散接入有助于减小逆变侧交流故障下LCC和MMC在直流侧的交互影响;并联MMC均采用定直流电压控制有助于MMC交流侧故障后系统快速恢复稳定,且利用电流均衡控制策略能够消除潜在器件参数偏差导致的电流分配不对称现象;合站建设有助于减小直流故障风险,提高系统可靠性并降低投资成本....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:随着电力系统电力电子化程度的不断加深,近年来出现了多起机理不明的新的振荡现象.提出了电力网络谐振稳定性的概念,试图将上述机理不明的振荡现象纳入到电力网络的谐振不稳定范畴,从而基于线性网络理论对众多复杂振荡现象进行分析,为借助数学上完全成熟的线性系统理论解决电力系统实际问题提供一条途径.围绕判断谐振稳定性的分析方法展开,通过引入电力网络的s域节点导纳矩阵,将电力网络的谐振稳定性问题归结为判断s域节点导纳矩阵行列式的零点在复平面上的分布问题.首先,理论证明了s域节点导纳矩阵行列式的零点就是系统的特征值.其次,给出了求解s域节点导纳矩阵行列式零点的实部-虚部交叉迭代法.接着,推导了特定谐振模式下的节点电压振型和参与因子矩阵,这2个指标可用来定位特定谐振模式发生的位置.最后,通过算例展示了所提方法在分析电力网络谐振稳定性方面的有效性....
摘要:目前国内直流输电工程采用的控制策略主要有基于ABB技术路线的控制策略和基于SIEMENS技术路线的控制策略.该文对两类控制策略针对换相失败的应对方式进行了分析对比,指出基于SIEMENS路线的策略虽然有利于提高稳态运行时关断角的控制精度,但相对于基于ABB路线的控制策略换相失败持续时间更长,主要原因为逆变侧交流故障下前者仍采用比例积分控制器(proportional and integral ,PI)对触发角进行调节,响应速度较慢.基于上述分析,对基于SIEMENS路线的控制策略提出了附加复合移相控制策略,具体包括基于直流电流上升率检测的移相控制策略和基于交流电压不平衡度与幅值检测的移相控制策略,并给出控制器的详细设计参数.仿真结果显示,相对于原始控制策略,投入复合移相控制策略有助于预防换相失败或缩短换相失败时间,加速功率恢复,提升直流系统故障下响应特性....
[专利] 发明专利 CN201810026852.6
浙江大学 2018-07-10
摘要:本发明公开了一种能够抑制多发电机系统次同步谐振的旁路阻尼滤波器参数整定方法,对于一般性多发电机系统,该方法依次通过发电机等值、节点阻抗扫描、电气阻尼计算、扭振衰减因子计算和目标优化对旁路滤波器参数进行整定,以整体增大多发机系统内各轴系扭振模式的衰减因子,从而提高多发电机系统在次同步谐振下的稳定性。基于实际系统的对比结果显示,应用本发明方法配置BDF后有助于抑制故障期间轴系扭转相互作用和暂态扭矩放大作用。
[专利] 发明专利 CN201710834016.6
浙江大学 2017-12-08
摘要:本发明公开了一种混合式高压直流断路器的稳态补能控制策略,该控制策略通过合理的开关动作时序,可使改进式全桥子模块电容电压在人为设定的阈值内波动,保证了能量的稳定性,防止电容电压因剧烈波动而影响其驱动电路的供电可靠性。此外,由于本发明负载转移开关和主断路器直接通过各自的子模块电容取能,无需外部供电,避免了工程中难以解决的绝缘及耐压问题,降低了设计、制造及施工难度,有利于该断路器拓扑在高压直流电网中的应用。
[专利] 发明专利 CN201710833335.5
浙江大学 2017-12-15
摘要:本发明公开了一种混合式高压直流断路器的启动控制策略,该控制策略通过合理的开关动作时序,使混合式高压直流断路器平滑启动。由于负载转移开关和主断路器直接通过各自的子模块电容取能,无需外部供电,避免了工程中难以解决的绝缘及耐压问题,降低了设计、制造及施工难度,有利于该断路器拓扑在高压直流电网中的应用。同时,本发明混合式高压直流断路器启动过程平滑,对电网冲击小,不会对电网的稳定运行产生影响。
[专利] 发明专利 CN201711294949.7
浙江大学 国家电网公司 国网浙江省电力公司 国网浙江省电力公司电力科学研究院 2018-04-27
[专利] 发明专利 CN201710050949.6
浙江大学 南京南瑞继保电气有限公司 国家电网公司 2017-05-31
摘要:本发明公开了一种多回MMC‑HVDC馈入极弱电网的控制策略,包括:(1)每个MMC都采用同步发电机模拟控制方法,其中有功‑频率环用来模拟同步发电机的摇摆过程,无功‑电压环用来模拟同步发电机的励磁系统,并采用电流内环来限制故障电流和提高MMC响应速度;(2)MMC间的功率分配采用动态功率分配控制方法,该方法不再使用预先设定的功率参考值,而是根据系统负荷的变化,按特定比例动态调整功率参考值。本发明可以使多回MMC‑HVDC馈入极弱电网稳定运行,而且能够快速有效地进行功率分配,并消除系统因功率波动造成的频率偏差,可以使MMC像同步发电机一样具有惯性作用,在工程中具有非常强的参考意义与使用价值。
[专利] 发明专利 CN201510350906.0
浙江大学 2015-11-25
摘要:本发明公开了一种能够抑制次同步谐振的发电系统中旁路阻尼滤波器的参数整定方法,其通过确定BDF的电容和电感参数,使目标发电机电气负阻尼达到极小值的频率避开低频振荡模式的频率(通常低于2Hz)和机组轴系各扭振模式的特征频率;通过确定BDF的阻尼电阻值使电气负阻尼的极小值在合理范围内。本发明参数整定方法可使配置BDF后系统电气负阻尼极小值出现的频率避开轴系各扭振频率和低频振荡频率,同时保证该极小值的幅值处在合适范围内,从而达到抑制扭转相互作用的效果。此外,BDF的阻尼电阻能够显著消耗暂态下次同步电流的能量,即消耗次同步频率范围内振荡的能量,故本发明参数整定方法进而抑制了暂态扭矩的放大。
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为抑制多机系统次同步振荡,研究了整流站附近有多台机组并列运行时用于抑制机组次同步振荡的次同步阻尼控制器(subsynchronous damping controller, SSDC)设计方法.采用特征值分析法及时域仿真,分析了双机并列系统在共有自然频率处转速的相位关系,并在此基础上研究了SSDC输入信号中消去异模分量时多台机组次同步振荡的抑制效果.结果表明:不论同型机还是异型机,共有自然频率处都存在共模模式和异模模式,异模模式中发电机质量块振幅和模态转动惯量成反比.由于异模模式被激发,两机组转速相位关系具有不确定性;SSDC输入信号中消去异模分量时可以同时有效抑制多台机组的次同步振荡....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:提出了一种适用于远距离大容量架空线路的基于电网换相换流器和模块化多电平换流器(line commutatedconverter-modular multilevel converter,LCC-MMC)的串联混合型直流输电系统.该系统能够灵活控制有功功率和无功功率,且能够依靠LCC和MMC的协同控制应对交直流故障.首先提出了稳态下系统的控制方式;进一步地提出了交流故障下系统的控制策略,以使整流侧交流故障下系统不发生断流和逆变侧交流故障下系统仍能保持一定的功率输送能力;基于闭锁状态下MMC的输出电压特性分析,提出了直流故障下系统的控制策略.通过时域仿真验证了所述交直流故障下控制策略的有效性....
[专利] 发明专利 CN201510530173.9
浙江大学 2015-12-16
摘要:本发明公开了一种具有直流故障穿越能力的串联混合型双极直流输电系统,包括整流站和逆变站;两者通过直流输电线路相连;整流站和逆变站的正极和负极均由晶闸管换流器与模块化换流器串联组成,其中模块化换流器采用一个或多个模块化多电平换流器并联组成。本发明系统兼具传统晶闸管换流器造价低、损耗低、可靠性强等优点,以及模块化多电平换流器控制灵活、低谐波、有功无功功率解耦控制、对交流系统接入点有电压支撑能力等优点;系统分为正负两极加强了运行的可靠性,并且故障下能够依靠换流器自身的动作清除直流故障。因此,本发明适用于远距离大容量架空线路高压直流输电场合,具有广阔的发展空间,值得大力推广。
[专利] 发明专利 CN201710417710.8
浙江大学 国电南瑞科技股份有限公司 国网江苏省电力公司 国家电网公司 2017-08-08
摘要:本发明公开了一种适用于LCC直流输电系统逆变侧交流故障下的复合移相控制策略,包括基于直流电流上升率与瞬时值的移相控制和基于交流电压均方根与不对称度的移相控制;前者用于在逆变侧交流故障的初期动作,以规避换相失败或在换相失败发生的情况下缩短换相失败的时长;后者用于在逆变侧交流故障的中后期和故障清除后的系统恢复期动作,以优化系统恢复特性,从而能够有效解决系统逆变侧交流故障下所导致的换相失败问题。
[专利] 发明专利 CN201510455521.0
浙江大学 2015-10-28
摘要:本发明公开了一种MMC子模块电容值的选取方法,其通过引入等容量放电时间常数的概念并使其与MMC子模块电容值建立关系式,进而通过仿真确定出等容量放电时间常数的给定区间;然后根据实际工程需求,在该给定区间内选定出等容量放电时间常数的给定值,进而根据该给定值通过等容量放电时间常数与MMC子模块电容值的关系式计算确定出MMC子模块电容值。根据本发明所选取的子模块电容值经济性强,通用性强,能够一定程度上降低总投资成本,适用于不同容量、不同电压等级的MMC系统。
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