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基于有功-无功联合控制的构网型变流器暂态稳定性提升方法 被引量：1
1
作者 夏向阳 赵晓悦 +3 位作者 梁军 罗文广 陈贵全 郑汉锋 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第11期114-125,共12页
针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题,提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先,在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数,依据稳定性判据设... 针对构网型变流器在电网对称故障下的暂态功角失稳和故障电流越限问题,提出了一种结合二阶滑模控制与电压自适应调节的联合控制方法。首先,在构网型变流器有功功率-频率环中引入改进型积分滑模面并构造李雅普诺夫函数,依据稳定性判据设计输出功率控制律,在计及电网相位变化的同时严格限制故障期间变流器输出功角波动。其次,采用无功功率-电压环切换控制以提供稳定的无功功率,支撑并网点电压,同时确保故障电流维持在安全阈值之内。最后,仿真与实验结果表明:在电网电压严重跌落并伴随相位突变的情况下,所提策略仍能有效提升构网型变流器故障穿越能力及故障切除后的恢复速率,其精细化主动支撑特性也同样适用于高低压穿越的复杂工况。 展开更多
关键词 构网型变流器 暂态稳定性 二阶滑模控制 故障限流 电压跌落 相位突变
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架空柔直线路故障应对关键技术综述
2
作者 文劲宇 张浩博 +4 位作者 梅晓波 杨明睿 周猛 林卫星 向往 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期4163-4182,共20页
架空线柔直输电系统(简称架空柔直)故障概率高,相较于电缆输电在故障应对方面提出了更高要求。该文围绕架空柔直系统的故障全过程,系统梳理了源侧限流(降压)与网侧限流(增阻)技术的原理与应用场景,归纳分析了典型的主保护与后备保护技... 架空线柔直输电系统(简称架空柔直)故障概率高,相较于电缆输电在故障应对方面提出了更高要求。该文围绕架空柔直系统的故障全过程,系统梳理了源侧限流(降压)与网侧限流(增阻)技术的原理与应用场景,归纳分析了典型的主保护与后备保护技术路径及其配合时序,并综述了自适应重合闸等恢复手段的演进趋势。在此基础上,进一步面向大规模多端架空柔直输电场景,探讨了两种典型网架结构下的故障特性与应对需求。最后,围绕限流策略优化、直流电网配置设计、故障电弧建模等方面展望了未来研究方向,旨在构建高可靠性、强穿越能力与经济性兼顾的柔直系统。 展开更多
关键词 直流输电 架空柔直输电 故障电流抑制 线路保护 重合闸
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基于虚拟功率差异性的柔直电网故障保护方案
3
作者 李玉东 刘天恩 +2 位作者 曾志辉 韦延方 杨湛晔 《高压电器》 北大核心 2025年第10期227-236,共10页
柔性直流电网故障特征复杂,快速可靠识别直流线路故障具有挑战性,为此,文中提出一种基于虚拟功率的柔性直流电网故障保护方案。首先,分析了直流线路在不同故障下线路上限流电抗器虚拟功率变化规律;其次,针对不同故障下限流电抗器虚拟功... 柔性直流电网故障特征复杂,快速可靠识别直流线路故障具有挑战性,为此,文中提出一种基于虚拟功率的柔性直流电网故障保护方案。首先,分析了直流线路在不同故障下线路上限流电抗器虚拟功率变化规律;其次,针对不同故障下限流电抗器虚拟功率的差异性,通过计算限流电抗器虚拟功率变化率识别区内、外故障,并计算正、负极限流电抗器功率积分的比值确定故障极。最后,实验结果表明,所提出的保护方案能准确区分区内、外故障以及故障极,对通信要求低且无需复杂的数据处理,在不同工况下均能够可靠工作,满足柔性直流电网对保护的要求。 展开更多
关键词 柔性直流电网 故障分析 限流电抗器 虚拟功率 单端量保护
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中国高温超导电力应用技术研究进展与未来展望
4
作者 金之俭 丘明 +1 位作者 李红雷 宗曦华 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期4042-4059,共18页
高温超导材料因其高载流密度和零电阻特性而被视为下一代电力系统的革命性方向。中国在“双碳”目标驱动下,通过国家重大科技专项支持,已在超导材料研发、装备制造与工程示范方面取得系列突破。该文系统综述了国内高温超导电力应用及相... 高温超导材料因其高载流密度和零电阻特性而被视为下一代电力系统的革命性方向。中国在“双碳”目标驱动下,通过国家重大科技专项支持,已在超导材料研发、装备制造与工程示范方面取得系列突破。该文系统综述了国内高温超导电力应用及相关技术最新研究进展:在超导带材领域,以上海超导科技股份有限公司为代表的高温超导带材厂商已经率先突破了材料的卡脖子问题,国产REBCO带材超导涂层的工程电流密度提升至4 MA/cm^(2)(77 K,自场),稳居世界前列;在超导电力装备领域,国内在超导电缆、超导限流器、超导变压器、超导电抗器、超导储能设备、超导电机及未来可控核聚变等领域,通过示范工程项目,如处于世界领先水平的上海1.2 km、35 kV/2.2 kA超导电缆示范工程,南澳岛±160 kV超导限流器示范工程等,以及国内高校企业间的产学研结合、优势互补,取得了突出成绩和显著成果。近年来随着未来能源行业的兴起,超导全产业链条联动,超导电力应用方向也出现了一些新的应用场景与趋势。然而,超导电力规模化应用仍面临低温系统可靠性、带材力学性能不足、全生命周期成本偏高等挑战。未来需聚焦高机械强度超导带材、新型制冷技术及多物理场耦合设计,同时探索新的商业化路径。论文研究可为国内超导电力技术的战略布局提供参考。 展开更多
关键词 二代高温超导带材 超导电缆 超导限流器 超导变压器 超导电抗器 超导储能 超导电机 可控核聚变
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适用于柔直配电网的新型限流直流断路器
5
作者 戴志辉 史琛 李毅然 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期41-49,共9页
针对柔直配电网故障清除难度大且故障清除设备难以保障健全区域供电可靠性的问题,提出一种基于主动短路原理的阻感式限流直流断路器。所提断路器包含通流支路、限流模块及主断开关这3类子模块,故障后利用限流模块内晶闸管与自充电电容配... 针对柔直配电网故障清除难度大且故障清除设备难以保障健全区域供电可靠性的问题,提出一种基于主动短路原理的阻感式限流直流断路器。所提断路器包含通流支路、限流模块及主断开关这3类子模块,故障后利用限流模块内晶闸管与自充电电容配合,实现故障电流快速转移与有效抑制;通过主断开关内金属氧化物避雷器耗散故障能量,完成故障清除。在PSCAD/EMTDC中搭建柔直配电网仿真模型,对所提直流断路器的性能进行验证,并与现有典型直流断路器进行对比分析。结果表明,所提断路器限流响应速度快、避雷器耗能低且具备多类型故障清除能力;同时,基于主动短路式拓扑,限流模块与主断开关仅需单向导通能力,有效减少了断路器中电力电子器件数量,经济性更优。 展开更多
关键词 柔直配电网 混合式直流断路器 双向分断 故障限流 晶闸管
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兼顾功角稳定和故障限流的构网型逆变器暂态控制策略
6
作者 李娟 隋政龙 +4 位作者 满珈玮 杨鹤翎 陈俊睿 孙聪 任洺瑶 《电网技术》 北大核心 2025年第10期4125-4134,I0037,共11页
针对电网发生三相对称短路故障期间,构网逆变器无功电压支撑能力不足、并网系统功角稳定性较差以及电力电子器件电流承载能力有限的问题,文章提出了一种兼顾功角稳定和故障限流的构网型逆变器暂态控制策略。首先,在传统二阶构网型逆变... 针对电网发生三相对称短路故障期间,构网逆变器无功电压支撑能力不足、并网系统功角稳定性较差以及电力电子器件电流承载能力有限的问题,文章提出了一种兼顾功角稳定和故障限流的构网型逆变器暂态控制策略。首先,在传统二阶构网型逆变器控制策略的基础上,引入了一阶暂态电压方程,构建了三阶构网型(主动支撑型)逆变器暂态控制策略,分析了主动支撑型逆变器暂态电压支撑能力;其次,在有功控制环节中通过补偿暂态期间不平衡功率提升了系统的功角稳定性,在无功控制环节中通过调整电压指令值来限制故障电流;最后,设计了暂态控制触发系数Kon,解决了暂态功角和短路电流控制之间的协调问题。通过搭建仿真模型验证了所提暂态控制策略在应对电网三相对称短路故障的有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 主动支撑控制 暂态功角稳定 故障限流 无功支撑
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基于限流式潮流控制器的柔直配电系统故障穿越与恢复方案
7
作者 戴志辉 石浚阳 +3 位作者 史琛 江莹 杨怡诗 李恒泽 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第20期34-40,41-45,共12页
针对复杂柔直配电系统模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)易受故障电流冲击导致闭锁及故障清除后非故障线路潮流过载问题,提出一种基于限流式潮流控制器的复杂柔直配电系统故障穿越与恢复方案。首先,分析了限流式... 针对复杂柔直配电系统模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)易受故障电流冲击导致闭锁及故障清除后非故障线路潮流过载问题,提出一种基于限流式潮流控制器的复杂柔直配电系统故障穿越与恢复方案。首先,分析了限流式潮流控制器的拓扑结构及工作原理。然后,从源侧与网侧协同限流的角度,提出故障期间MMC无闭锁穿越方案,在保证故障清除选择性的同时为故障识别预留时间裕度。故障清除后通过潮流控制实现功率快速平衡,满足多支路供电需求。最后,在PSCAD/EMTDC建立复杂环状柔直配电网模型并进行仿真分析,验证了所提方案具备良好的穿越能力,且满足实用性与可拓展性。 展开更多
关键词 无闭锁故障穿越 限流式潮流控制器 柔直配电网 源网协同 稳态恢复
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功率同步型构网变流器并网系统暂态同步稳定性研究综述 被引量：5
8
作者 孙鹏飞 田震 +4 位作者 查晓明 黄萌 王伟 杨冬梅 刘文飞 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第2期1-19,共19页
高比例可再生能源接入电力系统使系统呈现低惯量、弱支撑特点。功率同步型构网变流器通过模拟同步发电机运行特性,可提供频率和电压主动支撑能力。但不同于同步发电机,变流器中电力电子器件过流和过热耐受能力有限,由限流控制引发的功... 高比例可再生能源接入电力系统使系统呈现低惯量、弱支撑特点。功率同步型构网变流器通过模拟同步发电机运行特性,可提供频率和电压主动支撑能力。但不同于同步发电机,变流器中电力电子器件过流和过热耐受能力有限,由限流控制引发的功率同步型构网变流器多控制环交互作用显著,其引发的暂态同步失稳与闩锁问题严重影响了功率同步型构网变流器并网系统的安全稳定运行和主动支撑能力的发挥。而功率同步型构网变流器同步环呈现出的高度非线性特性使其并网系统暂态同步稳定性难以分析与量化,给暂态同步稳定性的优化控制带来了新的挑战。针对功率同步型构网变流器并网系统在不考虑故障限流时的暂态失稳问题,以及考虑故障限流作用下的暂态失稳与闩锁问题,对系统建模、分析与稳定边界量化方法进行了总结与归纳。基于暂态失稳与闩锁问题的分析与归纳结果,对功率同步型构网变流器并网系统的暂态同步稳定控制方法进行了综述。最后,对未来功率同步型构网变流器并网系统的暂态同步稳定分析与控制研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 构网变流器 并网系统 暂态稳定 电网故障 故障限流 闩锁 同步发电机
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计及电流限幅环节影响的虚拟同步发电机暂态稳定区间分析 被引量：4
9
作者 高凯 肖凡 +3 位作者 葛平娟 涂春鸣 邹凯星 肖泽坤 《电网技术》 北大核心 2025年第5期1951-1961,I0054,共12页
虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的输出外特性与传统同步发电机(synchronous generator,SG)相似,因此VSG能够为电网提供电压与频率支撑。然而,在故障工况下,VSG存在与SG类似的功角失稳问题,且VSG无法承受过大的故障... 虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)的输出外特性与传统同步发电机(synchronous generator,SG)相似,因此VSG能够为电网提供电压与频率支撑。然而,在故障工况下,VSG存在与SG类似的功角失稳问题,且VSG无法承受过大的故障电流。由于VSG过流能力较弱,一般需要设置相应的电流限幅环节。加入电流限幅环节后,VSG暂态特性发生改变,暂态分析复杂度提升,目前电流限幅环节对VSG暂态稳定区间的影响尚不清晰。基于此,该文充分考虑电流限幅环节对VSG暂态稳定性的影响,分析得到故障全过程下VSG的暂态行为;接着,利用Runge-Kutta迭代算法及最小二乘数据拟合等分析手段,计算得到不同电流限幅倍数与不同故障深度下的极限切除角(critical clear angle,CCA)和极限切除时间(critical clear time,CCT),定量刻画了VSG暂态稳定区间,为继电保护等电网实际操作提供准确的理论指导。最后,仿真和实验证明了理论分析与暂态稳定区间分析结果的准确性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 暂态特性分析 电流限幅环节 暂态稳定区间
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柔性直流电网双端量自适应限流控制策略研究 被引量：1
10
作者 秦小华 侯俊杰 +3 位作者 樊艳芳 宋国兵 孙瑶 吴小芳 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第8期81-95,共15页
柔性直流电网中模块化多电平换流器(modular multilevel converters,MMC)限流控制策略能有效降低对线路保护速动性的要求以及直流断路器(DC circuit breakers,DCCB)的开断容量,但易造成非故障端功率传输中断,扩大故障影响范围。为进一... 柔性直流电网中模块化多电平换流器(modular multilevel converters,MMC)限流控制策略能有效降低对线路保护速动性的要求以及直流断路器(DC circuit breakers,DCCB)的开断容量,但易造成非故障端功率传输中断,扩大故障影响范围。为进一步提高其选择性,提出了一种双端量自适应限流控制策略。首先,根据限流控制的选择性原则及目的确定MMC自适应限流控制策略的启动范围。其次,根据限流启动范围内、外线路两端的初始电流行波极性确定故障区域,实现自适应限流控制策略的选择性启动,并根据故障后线路电压的跌落程度自适应地重构直流阻抗,抑制故障电流。最后,形成自适应限流控制、故障区域识别与故障隔离三者紧密融合的整体方案。仿真结果表明,所提自适应限流控制策略在降低DCCB技术需求的同时具有良好的选择性,并对故障类型、过渡电阻和噪声均有一定的适应性。 展开更多
关键词 柔性直流电网 限流策略 自适应 双端 故障识别
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基于自适应虚拟阻抗的构网型新能源电源不对称故障穿越控制 被引量：11
11
作者 贾科 刘芸 +1 位作者 毕天姝 张旸 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期2946-2955,I0008,共11页
电网发生不对称故障时,现有的故障限流控制策略难以限制构网型(grid-forming,GFM)新能源机组故障及恢复阶段的暂态过流,无法在大扰动下支撑电网。针对该问题,提出基于电压曲线的构网型自适应虚拟阻抗限流穿越控(fault ride-through,FRT... 电网发生不对称故障时,现有的故障限流控制策略难以限制构网型(grid-forming,GFM)新能源机组故障及恢复阶段的暂态过流,无法在大扰动下支撑电网。针对该问题,提出基于电压曲线的构网型自适应虚拟阻抗限流穿越控(fault ride-through,FRT)策略。该策略基于电压跌落曲线生成序分量虚拟阻抗值,由变流设备耐受电流范围确定正负序自适应虚拟阻抗系数,在保证故障期间构网型控制的电压源特性的同时,实现故障及恢复阶段的暂态电流限制在功率器件的允许范围内,进而提高故障期间新能源对于电网的支撑能力。基于PSCAD/EMTDC仿真证明所提不对称故障穿越方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 构网型控制 不对称故障穿越 电流限幅 虚拟阻抗
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半桥型MMC直流侧故障限流设备设计研究
12
作者 李明 赵峥 +3 位作者 滕尚甫 孙家奇 王璁 屠幼萍 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第3期18-26,共9页
采用半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔直系统发生直流侧故障时,直流母线电流的变化速率极快且暂态峰值较高。为有效减轻故障电流对系统运行稳定性的不利影响,设计了一种可直挂直流母线的故障清除模块拓... 采用半桥型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔直系统发生直流侧故障时,直流母线电流的变化速率极快且暂态峰值较高。为有效减轻故障电流对系统运行稳定性的不利影响,设计了一种可直挂直流母线的故障清除模块拓扑结构(fault clear module,FCM),并研究了其设备配置方案。与常规配置直流断路器相比,结果表明:在单极接地故障情况下,该模块对故障电流的峰值抑制效果提升了8.3%,对频率为680 Hz的谐波抑制效果可达90.3%;在双极故障情况下,该模块对故障电流的峰值抑制效果提升了57.4%,对频率为1400 Hz的谐波成分抑制效果可达85%;该模块能够有效降低故障电流的峰值及谐波成分。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 故障电流 限流设备配置 单极接地故障 双极故障
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考虑源侧电压跌落与故障重合闸的下垂逆变器优化控制策略
13
作者 彭子豪 肖凡 +3 位作者 涂春鸣 郭祺 谢伟杰 汪清 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第4期203-213,共11页
配电网源侧电压跌落将导致下垂并网逆变器暂态失稳,随之而来的传统无检重合闸又会带来过电流问题,逆变器安全运行面临巨大挑战。文中针对配电网源侧电压跌落时下垂逆变器暂态功角失稳和过电流问题,以及传统无检自动重合闸时产生冲击电... 配电网源侧电压跌落将导致下垂并网逆变器暂态失稳,随之而来的传统无检重合闸又会带来过电流问题,逆变器安全运行面临巨大挑战。文中针对配电网源侧电压跌落时下垂逆变器暂态功角失稳和过电流问题,以及传统无检自动重合闸时产生冲击电流问题,提出一种故障暂态全周期的下垂逆变器优化控制方法。该方法有效提高了逆变器并网运行稳定性,减小重合闸时冲击电流,实现平滑并网。首先,分析了故障期间逆变器暂态特性及重合闸瞬时过电压与高压侧断路器两侧电压幅值、相角和频率偏差之间的规律。其次,在电压跌落阶段,根据下垂逆变器有功功率关于并网点电压输出特性和无功功率对线路电流幅值影响关系,结合实际工况动态调整逆变器功率参考值,控制故障前后暂态功角稳定,限制逆变器输出电流在安全阈值之下;在重合闸过渡阶段,引入频率-相角综合调节机制来减小电压频率差和相角差,相比于现有并网控制机制减少了指令计算环节比例-积分(PI)控制器的数量,极大地缩短了准同期所需时间。最后,结合仿真与实验结果,证明了理论分析与所提方法的正确性。 展开更多
关键词 下垂逆变器 暂态功角控制 故障限流控制 准同期 自动重合闸
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计及多元因素的故障电流受控型限流器优化配置方法
14
作者 郑峰 黄云聪 +3 位作者 梁宁 林燕贞 杨帆 刘宝谨 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期168-176,共9页
为进一步提高电力电子型限流器的经济性与限流效果,提出一种计及多元因素的故障电流受控型限流器(FCCL)的优化配置方法。对FCCL的故障过程展开分析,推导出计及FCCL的线路故障电流与换流站极间电压表达式。将老化因数纳入改进型限流器寿... 为进一步提高电力电子型限流器的经济性与限流效果,提出一种计及多元因素的故障电流受控型限流器(FCCL)的优化配置方法。对FCCL的故障过程展开分析,推导出计及FCCL的线路故障电流与换流站极间电压表达式。将老化因数纳入改进型限流器寿命预测模型,相较传统模型寿命预测值减少30%以上,更加精确合理。提出自变量简化策略,解决了求解过程中不同类型限流元件成本与冲击电流限制效果不平衡的问题,简化了求解过程。以成本、冲击电流限制效果、限流器预测寿命为目标函数,通过改进型多目标灰狼优化算法求得Pareto最优解集,求解效率提升26%以上。在9节点直流系统中进行优化配置算例分析,结果表明所提方法具备较高的求解效率与准确率。 展开更多
关键词 电流受控型限流器 改进型多目标灰狼优化算法 优化配置 故障冲击电流 直流配电网
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基于故障恢复分析的构网变流器下垂控制策略
15
作者 朱虹熹 尚磊 +2 位作者 王哲 方心盟 刘飞 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3453-3462,I0120,I0121,共12页
构网变流器应该具有稳定穿越故障的能力。低电压故障时,构网变流器的运行模式受电流限幅策略发生改变,存在故障切除后无法恢复正常运行的可能。目前,电流限幅策略对构网变流器故障恢复的影响机理尚不清晰。基于下垂控制,首先给出了构网... 构网变流器应该具有稳定穿越故障的能力。低电压故障时,构网变流器的运行模式受电流限幅策略发生改变,存在故障切除后无法恢复正常运行的可能。目前,电流限幅策略对构网变流器故障恢复的影响机理尚不清晰。基于下垂控制,首先给出了构网变流器正常工作模式与限流模式转换的工作条件。再根据绘制的虚拟功角曲线,进一步分析了在不同电网电压跌落深度和故障恢复功角下的构网变流器工作点运动轨迹。基于理论分析,提出一种有功下垂参数自适应的构网变流器故障恢复策略。最后,仿真结果验证了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 故障恢复 下垂控制 低电压穿越 电流限幅 参数自适应
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九开关UPQC提升构网型风电机组电能质量
16
作者 杭雨祺 任永峰 +3 位作者 徐峰 武楠 崔巍 赵帅 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期122-132,共11页
构网型风电机组在弱电网中具有良好的性能表现,可为电网提供频率、电压支撑,但高比例电力电子设备接入会导致电网谐波污染,新能源机群故障穿越失败也会对电网产生暂态冲击,恶化电能质量。针对上述问题,该文采用基于九开关变换器的统一... 构网型风电机组在弱电网中具有良好的性能表现,可为电网提供频率、电压支撑,但高比例电力电子设备接入会导致电网谐波污染,新能源机群故障穿越失败也会对电网产生暂态冲击,恶化电能质量。针对上述问题,该文采用基于九开关变换器的统一电能质量调节器实现谐波治理和源网故障隔离,大大降低变流器电流越限风险。为对多台风电机组并联产生的环流进行抑制,并提升构网型风电机组故障穿越期间主动支撑强度,对虚拟同步机功率耦合机理及暂态功角稳定性展开分析,基于无功环附加电压补偿和自适应有功控制改进传统策略。Simulink多工况仿真结果表明,所提拓扑结构及控制策略具有较优动态性能,达到预期控制效果。 展开更多
关键词 风电机组 电机控制 谐波分析 故障电流限流 九开关变换器 统一电能质量调节器
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一种自旁路型耦合电感直流故障限流器
17
作者 许悦 赵西贝 +4 位作者 韩民晓 徐玲铃 张国华 刘黎 刘心旸 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第16期6473-6484,I0027,共13页
随着直流系统容量不断增大,对断路器的开断电流和耗能容量提出更高要求,导致投资成本激增。利用限流电感抑制故障电流是一种常用手段,但现有的直流侧限流电感值固定不变,难以取得系统动态响应速度和限流效果的平衡,因此利用限流器控制... 随着直流系统容量不断增大,对断路器的开断电流和耗能容量提出更高要求,导致投资成本激增。利用限流电感抑制故障电流是一种常用手段,但现有的直流侧限流电感值固定不变,难以取得系统动态响应速度和限流效果的平衡,因此利用限流器控制电感投切成为一条可行思路。该文提出一种自旁路型耦合电感限流器,在不增大系统中的电抗设备投资基础上,利用耦合电感的去耦变换调控限流器等效电感,在稳态时体现为小电感,在故障后通过耦合电感的顺序串联实现更强的限流效果,兼顾系统动态响应速度与限流效果,并通过自旁路过程辅助断路器快速分断故障线路。对所提限流器的拓扑、工作机理与参数设置进行了研究,通过仿真和实验验证方案的可行性,所提限流器能够降低30%故障电流峰值,且对系统动态响应速度有改善作用。对已有故障限流器的比较分析,所提限流器成本较低,而限流效果更优。 展开更多
关键词 直流电网 故障限流器 直流故障 直流断路器
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计及超级电容快速钳位饱和铁芯电压的直流故障限流器暂态特性研究
18
作者 郑峰 黄雯锋 +2 位作者 林燕贞 梁宁 刘宝谨 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第8期105-116,共12页
新能源高比例接入直流配电网,其低惯量、弱阻尼特性将导致故障电流峰值大、上升速率快,给现有直流断路器的开断容量、速度带来挑战。因此,提出一种计及超级电容快速钳位饱和铁芯电压的直流故障限流器。该限流器利用超级电容器对串联于... 新能源高比例接入直流配电网,其低惯量、弱阻尼特性将导致故障电流峰值大、上升速率快,给现有直流断路器的开断容量、速度带来挑战。因此,提出一种计及超级电容快速钳位饱和铁芯电压的直流故障限流器。该限流器利用超级电容器对串联于主电路的饱和铁芯快速供能,在检测到故障后通过单移相控制使超级电容快速放电,在饱和铁芯上产生特定斜率电流以钳位饱和铁芯电压,进而有效抑制故障电流幅值。此外,根据电流微分判据识别瞬时性/永久性故障:瞬时性故障时,执行无断路器动作行为的系统自恢复;永久性故障时,进一步抬升饱和铁芯钳位电压使故障线路电流过零,直流断路器快速动作、隔离故障线路。最后,搭建多端直流配电网仿真系统验证所提限流器的有效性。结果表明所提限流器能够有效抑制故障电流,消除故障区域对非故障区域的负面影响。 展开更多
关键词 直流配电网 超级电容 饱和铁芯 故障限流和隔离 钳位电压
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双极短路故障下基于暂态能量抑制的MMC-HVDC电网限流设备的参数优化 被引量：1
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作者 鄢仁武 苏子彬 方略斌 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期612-625,I0018,共15页
模块化多电平换流器高压直流输电电网发生直流短路故障时,具有故障电流上升速率快、峰值高等特征,会严重危害电网安全。为了抑制故障电流发展,缓和高压直流断路器开断电流大小与故障切除时间之间的矛盾,需要在直流侧配置限流设备。首先... 模块化多电平换流器高压直流输电电网发生直流短路故障时,具有故障电流上升速率快、峰值高等特征,会严重危害电网安全。为了抑制故障电流发展,缓和高压直流断路器开断电流大小与故障切除时间之间的矛盾,需要在直流侧配置限流设备。首先,研究双极短路故障下不同类型限流设备的工作机理,并从暂态能量的角度探讨能量释放源的分布情况、暂态能量的演化特征及限流设备参数对其限流能力的影响;其次,提出基于NSGA-Ⅱ优化算法的故障限流器与直流电抗器参数优化配置计算方法;最后,在PSCAD/EMTDC仿真系统中搭建四端双极柔性直流电网模型,针对不同电气需求的应用场景,设计相应的限流设备参数优化方案。仿真测试结果表明,该优化方法能够正确地配置限流设备的参数,提高限流设备对暂态能量的抑制效率,验证了所提方法的有效性与可靠性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器高压直流输电 双极短路故障 暂态能量 故障限流器 优化配置计算
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超导限流器变电站运行低温系统设计与实验 被引量：1
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作者 韦德福 刘钧迪 +3 位作者 诸嘉慧 吴晗序 金涌川 杨秀峰 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第4期40-45,共6页
磁偏置超导故障限流器在低温环境运行,需在并网运行时额外配置低温辅机系统。本文通过低温热力学理论计算,分析超导故障限流器低温系统的整体稳态热负荷分布规律,提出低温系统布局和低温液氮控制方式,并在变电站现场进行超导故障限流器... 磁偏置超导故障限流器在低温环境运行,需在并网运行时额外配置低温辅机系统。本文通过低温热力学理论计算,分析超导故障限流器低温系统的整体稳态热负荷分布规律,提出低温系统布局和低温液氮控制方式,并在变电站现场进行超导故障限流器的系统集成。超导故障限流器在变电站的低温运行和并网测试结果表明,该低温系统具备良好的自持运行效果,可保障超导故障限流器的稳定运行。 展开更多
关键词 磁偏置超导故障限流器 低温系统 热负荷 并网试验
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