DC-DC变换器是实现不同电压等级和拓扑结构的高压直流HVDC(high voltage direct current)电网互联的关键设备,随着新型电力系统的逐步建设,DC-DC变换器成为新型电力系统领域的研究热点之一。DC-DC变换器具有许多优点:可增加电网的可控性...DC-DC变换器是实现不同电压等级和拓扑结构的高压直流HVDC(high voltage direct current)电网互联的关键设备,随着新型电力系统的逐步建设,DC-DC变换器成为新型电力系统领域的研究热点之一。DC-DC变换器具有许多优点:可增加电网的可控性,可增强电网潮流控制、电压调节和故障阻断的能力。其中,直流模块化多电平变换器DC-MMC(DC modular multilevel converter)是用于互连具有相同线路拓扑HVDC系统的一种有效非隔离方法,然而,实际中直流系统往往电压等级和拓扑结构差别较大。基于此,提出了一种新型柔性DC-MMC的控制策略,该控制方法可实现不同线路拓扑HVDC的互连,如双极子与对称单极子互连。首先,详细阐述了高压直流输电系统中不同线路拓扑的特性;然后,针对新型DC-MMC建立了1种含变量变换的数学模型,并提出了基于平均桥臂模型和简化直流电网的控制方法;最后,在MATLAB/Simulink中进行仿真验证,结果验证了所提方法可保障DC-MMC在正常运行和降级运行下均能正常工作。展开更多
针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直...针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直流泄能拓扑包括模块化分布式泄能部分、限流电抗器和集中式泄能电阻3部分,对子模块工作模式进行设计,提出可避免直流泄能装置反复投切的弹性调节泄能的协调控制策略,推导直流泄能装置功率控制及其内部电气耦合关系,给出泄能装置元件参数的设计方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建MMC-HVDC及所提出的直流泄能装置模型,研究单相和三相接地故障下直流泄能装置的特性及直流过电压抑制效果。结果表明,所提直流泄能装置在协调控制策略下能够分阶段弹性调节泄能功率,有效抑制直流过电压,并有利于故障后的快速恢复。展开更多
由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现...由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现线路优化运行,达到输电走廊堵塞缓解及线损减少的目的。为满足高压柔直输电网的潮流控制需求,针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),文中提出一种新型内嵌于MMC换流器的直流潮流控制器(embedded DC power flow controller,e-DCPFC),采用模块化多电平结构,具有宽范围、模块化等优势。首先基于MMC型e-DCPFC的拓扑结构,分析工作原理并建立其数学模型,提出系统控制策略。最后,通过仿真与小功率样机,验证e-DCPFC潮流控制的可行性及有效性。展开更多
文摘DC-DC变换器是实现不同电压等级和拓扑结构的高压直流HVDC(high voltage direct current)电网互联的关键设备,随着新型电力系统的逐步建设,DC-DC变换器成为新型电力系统领域的研究热点之一。DC-DC变换器具有许多优点:可增加电网的可控性,可增强电网潮流控制、电压调节和故障阻断的能力。其中,直流模块化多电平变换器DC-MMC(DC modular multilevel converter)是用于互连具有相同线路拓扑HVDC系统的一种有效非隔离方法,然而,实际中直流系统往往电压等级和拓扑结构差别较大。基于此,提出了一种新型柔性DC-MMC的控制策略,该控制方法可实现不同线路拓扑HVDC的互连,如双极子与对称单极子互连。首先,详细阐述了高压直流输电系统中不同线路拓扑的特性;然后,针对新型DC-MMC建立了1种含变量变换的数学模型,并提出了基于平均桥臂模型和简化直流电网的控制方法;最后,在MATLAB/Simulink中进行仿真验证,结果验证了所提方法可保障DC-MMC在正常运行和降级运行下均能正常工作。
文摘针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)高压直流输电技术(high voltage direct current,HVDC)受端交流系统故障引起的直流过电压问题,文中提出一种基于晶闸管的模块化组合式直流泄能装置拓扑及协调控制方法。该直流泄能拓扑包括模块化分布式泄能部分、限流电抗器和集中式泄能电阻3部分,对子模块工作模式进行设计,提出可避免直流泄能装置反复投切的弹性调节泄能的协调控制策略,推导直流泄能装置功率控制及其内部电气耦合关系,给出泄能装置元件参数的设计方法。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建MMC-HVDC及所提出的直流泄能装置模型,研究单相和三相接地故障下直流泄能装置的特性及直流过电压抑制效果。结果表明,所提直流泄能装置在协调控制策略下能够分阶段弹性调节泄能功率,有效抑制直流过电压,并有利于故障后的快速恢复。
文摘由于柔性直流系统易于多点馈入、多端成网从而解决控制灵活性及供电可靠性等问题,网状柔性直流输电系统正获得越来越多的关注与研究。解决网状直流系统中由于线路数大于等于可控节点个数时潮流不可控的问题,需增加直流潮流控制器以实现线路优化运行,达到输电走廊堵塞缓解及线损减少的目的。为满足高压柔直输电网的潮流控制需求,针对模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),文中提出一种新型内嵌于MMC换流器的直流潮流控制器(embedded DC power flow controller,e-DCPFC),采用模块化多电平结构,具有宽范围、模块化等优势。首先基于MMC型e-DCPFC的拓扑结构,分析工作原理并建立其数学模型,提出系统控制策略。最后,通过仿真与小功率样机,验证e-DCPFC潮流控制的可行性及有效性。
