为彻底解决电网换相换流器高压直流输电系统(line-commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的换相失败问题,提出晶闸管器件型桥臂复用式新型换流器(thyristor-based arm multiplexing converter topology,TMC...为彻底解决电网换相换流器高压直流输电系统(line-commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的换相失败问题,提出晶闸管器件型桥臂复用式新型换流器(thyristor-based arm multiplexing converter topology,TMC)。三相桥臂与复用桥臂之间通过阀组跨接电容和避雷器,构建输出电压可控、换相阻抗可调的辅助换流单元,通过电容完全补偿和避雷器能量转移为换流阀提供足够换相支撑。基于桥臂换相顺序提出分时段触发复用桥臂的换流阀预充电、正常换相和强迫关断协同控制策略。设计跨接电容和避雷器及复用桥臂的电气参数。在PSCAD/EMTDC中搭建整流侧为LCC、逆变侧为TMC的直流输电系统(LCC-TMC HVDC),仿真研究单相和三相金属性接地故障下的系统暂态特性。结果表明,所提出的拓扑结构可以彻底抑制换相失败;同时,采用所设计的参数和协调控制策略,换流阀晶闸管及辅助换相元件电压/电流应力也均在设计允许范围内。展开更多
直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynch...直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynchronous oscillation,FSSO)问题日益明显。针对这一问题,文章首先推导LCC-HVDC调制产生的间谐波扰动期间FSSO的时域表达式,提出了该系统次同步间谐波激发耦合风电场FSSO的机理。根据FSSO机理,提出了缓解FSSO的参数优化目标:第一,提升被激励次同步模态的阻尼;第二,使被激励次同步模态的振荡频率尽可能远离间谐波的频率范围;第三,要兼顾故障穿越的动态特性。然后,识别了与耦合系统模态阻尼特性及振荡频率的风电系统控制参数,提出了综合考虑模态阻尼、模态振荡频率与间谐波频率的偏离程度以及风电场故障穿越性能的缓解FSSO的风电场参数优化策略。最后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真搭建系统模型,验证了理论分析的正确性和缓解FSSO参数优化策略的有效性。展开更多
文摘为彻底解决电网换相换流器高压直流输电系统(line-commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的换相失败问题,提出晶闸管器件型桥臂复用式新型换流器(thyristor-based arm multiplexing converter topology,TMC)。三相桥臂与复用桥臂之间通过阀组跨接电容和避雷器,构建输出电压可控、换相阻抗可调的辅助换流单元,通过电容完全补偿和避雷器能量转移为换流阀提供足够换相支撑。基于桥臂换相顺序提出分时段触发复用桥臂的换流阀预充电、正常换相和强迫关断协同控制策略。设计跨接电容和避雷器及复用桥臂的电气参数。在PSCAD/EMTDC中搭建整流侧为LCC、逆变侧为TMC的直流输电系统(LCC-TMC HVDC),仿真研究单相和三相金属性接地故障下的系统暂态特性。结果表明,所提出的拓扑结构可以彻底抑制换相失败;同时,采用所设计的参数和协调控制策略,换流阀晶闸管及辅助换相元件电压/电流应力也均在设计允许范围内。
文摘直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynchronous oscillation,FSSO)问题日益明显。针对这一问题,文章首先推导LCC-HVDC调制产生的间谐波扰动期间FSSO的时域表达式,提出了该系统次同步间谐波激发耦合风电场FSSO的机理。根据FSSO机理,提出了缓解FSSO的参数优化目标:第一,提升被激励次同步模态的阻尼;第二,使被激励次同步模态的振荡频率尽可能远离间谐波的频率范围;第三,要兼顾故障穿越的动态特性。然后,识别了与耦合系统模态阻尼特性及振荡频率的风电系统控制参数,提出了综合考虑模态阻尼、模态振荡频率与间谐波频率的偏离程度以及风电场故障穿越性能的缓解FSSO的风电场参数优化策略。最后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真搭建系统模型,验证了理论分析的正确性和缓解FSSO参数优化策略的有效性。
