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多端柔性直流输电系统直流电压控制无缝切换方法
被引量:
6
1
作者
王鹤
金儒孔
+1 位作者
周宏伟
刘禹彤
《电力系统及其自动化学报》
CSCD
北大核心
2018年第9期89-96,共8页
维持直流侧电压稳定是多端柔性直流输电系统可靠运行的关键。针对某些MMC需要灵活改变控制方式的系统,本文提出一种新型的控制策略,其将定直流电压控制模式、定有功功率控制模式以及下垂控制模式相结合设计出多模式控制器,只需通过改变...
维持直流侧电压稳定是多端柔性直流输电系统可靠运行的关键。针对某些MMC需要灵活改变控制方式的系统,本文提出一种新型的控制策略,其将定直流电压控制模式、定有功功率控制模式以及下垂控制模式相结合设计出多模式控制器,只需通过改变控制模式选择系数,即可实现三种控制模式间的无缝切换与下垂控制模式自身的转换。该策略不仅克服了下垂控制方法存在的无法使MMC功率稳定在某一需求值的缺点,而且减小了利用硬件开关切换时产生的波动与振荡问题,进而提升了系统的暂态特性。最后,搭建了五端柔性直流输电系统RT-LAB仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。
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关键词
多端柔性
直流
输电
模块化多电平换流器
定直流电压控制
定
功率
控制
下垂
控制
多模式
控制
器
无缝切换策略
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职称材料
协同控制及其在高压直流输电系统上的应用
被引量:
8
2
作者
袁旭峰
文劲宇
+1 位作者
周志成
程时杰
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2006年第7期16-20,共5页
高压直流输电系统是一个典型的非线性时变动态系统,如果采用常规的PI控制,在系统遭受大扰动或运行方式切换时,将难以获得有效的控制效果。文中简要介绍了协同控制理论的基本原理,并针对高压直流输电系统,设计了一种基于协同控制理论的...
高压直流输电系统是一个典型的非线性时变动态系统,如果采用常规的PI控制,在系统遭受大扰动或运行方式切换时,将难以获得有效的控制效果。文中简要介绍了协同控制理论的基本原理,并针对高压直流输电系统,设计了一种基于协同控制理论的定直流电流、定直流电压的非线性控制算法。最后,将设计的控制策略应用于CIGRE标准直流输电测试系统进行验证,仿真结果表明该控制策略使系统的启动过程快速、平稳;当系统运行模式发生改变时,不仅能够实现对控制目标快速跟随,同时能有效解决运行点发生改变带来的直流电压和电流波动问题。
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关键词
高
压
直流
输电
协同
控制
定直流电压控制
定
直流电
流
控制
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职称材料
基于自适应下垂调节的VSC-MTDC功率协调控制
被引量:
63
3
作者
刘瑜超
武健
+1 位作者
刘怀远
徐殿国
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期40-48,共9页
多端柔性直流输电系统(voltage source converter multi-terminal DC system,VSC-MTDC)中各换流站的功率协调控制是至关重要的。采用传统的下垂控制时,电压功率只能按特定的斜率分配。然而,换流站功率实时变化,且根据电流方向变化不同...
多端柔性直流输电系统(voltage source converter multi-terminal DC system,VSC-MTDC)中各换流站的功率协调控制是至关重要的。采用传统的下垂控制时,电压功率只能按特定的斜率分配。然而,换流站功率实时变化,且根据电流方向变化不同换流站的功率裕度也不同。为了防止单个换流站功率裕量不足而影响系统功率分配,提高VSCMTDC的稳定性,文中提出一种适用于功率共享的自适应下垂控制方法。根据直流电压变化的大小及方向,实时调节下垂系数,使系统中采用下垂控制的换流站可根据自身功率分配能力灵活参与功率调节,达到功率的最优分配。同时结合定直流电压控制和所提自适应下垂控制,提出一种通用的VSC-MTDC功率协调控制策略。该方法考虑了各个换流站的动态功率裕度,无需站间通信,响应速度快,能在各个控制模式中平滑切换,对所有拓扑结构的多端系统均适用。基于PSCAD/EMTDC进行了仿真验证,同时,搭建了四端直流输电实验平台,通过仿真和实验结果验证了该方法的有效性。
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关键词
多端
直流
输电
定直流电压控制
自适应下垂
协调
控制
功率最优分配
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职称材料
模块化多电平换流器快速停机控制策略研究
被引量:
1
4
作者
魏萍
王钦诚
李云丰
《电测与仪表》
北大核心
2015年第10期35-39,共5页
文中分析了MMC停机过程中需要采取的控制策略,在合理考虑冗余子模块的基础上使系统尽可能的将电容中的能量反馈至电网。重新推导了系统停机参数的选取,计算了快速停机策略下MMC系统的整体停机时间,有效的实现了放电电阻的选取。提出的...
文中分析了MMC停机过程中需要采取的控制策略,在合理考虑冗余子模块的基础上使系统尽可能的将电容中的能量反馈至电网。重新推导了系统停机参数的选取,计算了快速停机策略下MMC系统的整体停机时间,有效的实现了放电电阻的选取。提出的新型停机策略能够在最大程度上更加合理的利用放电电阻,减小MMC系统的停机时间,从而有利于提高MMC系统运行经济性。最后,利用MATLAB仿真软件,搭建了MMC停机仿真模型,同时验证了提出的停机策略与以往文献相比具有更好的优越性。
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关键词
模块化多电平换流器
柔性
直流
输电
定直流电压控制
停机策略
放电电阻
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职称材料
VSC-HVDC向三相不对称无源网络供电的控制策略研究
5
作者
吴昊天
顾雪平
+1 位作者
秦骏达
李航
《华北电力大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第5期43-53,共11页
VSC-HVDC具有良好的动静态性能,若采用合理控制策略则可调控有功与无功的输出,进而改善电能质量。然而现有控制策略在由VSC-HVDC向三相不对称无源网络供电时可能导致输出电压不对称,进而造成控制效果不理想。建立了VSC的内环d/q解耦控制...
VSC-HVDC具有良好的动静态性能,若采用合理控制策略则可调控有功与无功的输出,进而改善电能质量。然而现有控制策略在由VSC-HVDC向三相不对称无源网络供电时可能导致输出电压不对称,进而造成控制效果不理想。建立了VSC的内环d/q解耦控制器,整流侧定直流电压控制器和逆变侧定交流电压控制器。对于整流侧控制器,在电压外环,对PI参数增加模糊自整定;在电流内环,将PI控制改为两相静止坐标系下的PR控制,减少了超调和谐波输出量。对于逆变侧控制器,由于输出的三相电压产生畸变;利用PR控制可以无静差跟踪正弦信号,将逆变侧控制改造为“外环定电压PR控制—内环电流d/q解耦控制”,解决了三相交流电压的不平衡问题。仿真结果表明,该控制策略可提高整流侧超调时间和反应时间,并有效解决了逆变侧输出电压不对称的问题。
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关键词
VSC-HVDC
三相不对称负载
定直流电压控制
定
交
流电
压
控制
模糊PI
控制
改进PR
控制
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职称材料
井下柔性直流输电系统换流站设计
被引量:
4
6
作者
李山
潘涛
+2 位作者
倪春明
王颖杰
王亚娟
《工矿自动化》
北大核心
2019年第12期60-67,共8页
针对煤矿井下供电负荷、供电距离、供电系统有功损耗均较大,且负载侧存在电压偏低和闪变等问题的现状,将基于模块化多电平换流站的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统应用到井下供电系统,重点介绍了该系统中换流站(MMC)的拓扑结构、数学模型、...
针对煤矿井下供电负荷、供电距离、供电系统有功损耗均较大,且负载侧存在电压偏低和闪变等问题的现状,将基于模块化多电平换流站的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统应用到井下供电系统,重点介绍了该系统中换流站(MMC)的拓扑结构、数学模型、参数及控制器设计等。井下MMC-HVDC系统包含整流站和逆变站2个MMC,整流站采用快速电流内环控制和定直流电压、定无功功率外环控制的双闭环控制结构,逆变站采用定交流电压控制;MMC均采用载波移相脉宽调制和基于能量均分控制、电压平衡控制的均压策略。在PSCAD/EMTDC软件中对井下MMC-HVDC系统进行仿真实验,结果表明:井下MMC-HVDC系统在稳态运行时具有良好的动态响应,实现了有功和无功功率独立控制,提高了直流输电效率;系统受到因井下负荷变化引起的扰动时可以较快的速度调节有功和无功功率,快速稳定直流输电电压,同时将逆变站输出电压幅值和相位稳定在额定值。
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关键词
井下供电
柔性
直流
输电系统
模块化多电平换流站
快速电流内环
控制
定
直流电
压
外环
控制
定
无功功率外环
控制
定
交
流电
压
控制
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职称材料
题名
多端柔性直流输电系统直流电压控制无缝切换方法
被引量:
6
1
作者
王鹤
金儒孔
周宏伟
刘禹彤
机构
东北电力大学电气工程学院
吉林电科院
出处
《电力系统及其自动化学报》
CSCD
北大核心
2018年第9期89-96,共8页
基金
国家青年科学基金资助项目(51507029)
文摘
维持直流侧电压稳定是多端柔性直流输电系统可靠运行的关键。针对某些MMC需要灵活改变控制方式的系统,本文提出一种新型的控制策略,其将定直流电压控制模式、定有功功率控制模式以及下垂控制模式相结合设计出多模式控制器,只需通过改变控制模式选择系数,即可实现三种控制模式间的无缝切换与下垂控制模式自身的转换。该策略不仅克服了下垂控制方法存在的无法使MMC功率稳定在某一需求值的缺点,而且减小了利用硬件开关切换时产生的波动与振荡问题,进而提升了系统的暂态特性。最后,搭建了五端柔性直流输电系统RT-LAB仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。
关键词
多端柔性
直流
输电
模块化多电平换流器
定直流电压控制
定
功率
控制
下垂
控制
多模式
控制
器
无缝切换策略
Keywords
multi-terminal flexible DC transmission
modular multi-level converter
constant DC voltage control
con.stant power control
droop control
multi-mode controller
seamless switching strategy
分类号
TM721.1 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
协同控制及其在高压直流输电系统上的应用
被引量:
8
2
作者
袁旭峰
文劲宇
周志成
程时杰
机构
华中科技大学电气与电子工程学院
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2006年第7期16-20,共5页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2004CB217906)国家自然科学基金资助项目(50507006)。
文摘
高压直流输电系统是一个典型的非线性时变动态系统,如果采用常规的PI控制,在系统遭受大扰动或运行方式切换时,将难以获得有效的控制效果。文中简要介绍了协同控制理论的基本原理,并针对高压直流输电系统,设计了一种基于协同控制理论的定直流电流、定直流电压的非线性控制算法。最后,将设计的控制策略应用于CIGRE标准直流输电测试系统进行验证,仿真结果表明该控制策略使系统的启动过程快速、平稳;当系统运行模式发生改变时,不仅能够实现对控制目标快速跟随,同时能有效解决运行点发生改变带来的直流电压和电流波动问题。
关键词
高
压
直流
输电
协同
控制
定直流电压控制
定
直流电
流
控制
Keywords
HVDC transmission system
synergetic control
constant DC voltage control
constant DC current control
分类号
TM76 [电气工程—电力系统及自动化]
TM721.1 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于自适应下垂调节的VSC-MTDC功率协调控制
被引量:
63
3
作者
刘瑜超
武健
刘怀远
徐殿国
机构
哈尔滨工业大学电气工程系
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期40-48,共9页
基金
国家自然科学基金重点项目(51237002)~~
文摘
多端柔性直流输电系统(voltage source converter multi-terminal DC system,VSC-MTDC)中各换流站的功率协调控制是至关重要的。采用传统的下垂控制时,电压功率只能按特定的斜率分配。然而,换流站功率实时变化,且根据电流方向变化不同换流站的功率裕度也不同。为了防止单个换流站功率裕量不足而影响系统功率分配,提高VSCMTDC的稳定性,文中提出一种适用于功率共享的自适应下垂控制方法。根据直流电压变化的大小及方向,实时调节下垂系数,使系统中采用下垂控制的换流站可根据自身功率分配能力灵活参与功率调节,达到功率的最优分配。同时结合定直流电压控制和所提自适应下垂控制,提出一种通用的VSC-MTDC功率协调控制策略。该方法考虑了各个换流站的动态功率裕度,无需站间通信,响应速度快,能在各个控制模式中平滑切换,对所有拓扑结构的多端系统均适用。基于PSCAD/EMTDC进行了仿真验证,同时,搭建了四端直流输电实验平台,通过仿真和实验结果验证了该方法的有效性。
关键词
多端
直流
输电
定直流电压控制
自适应下垂
协调
控制
功率最优分配
Keywords
multi-terminal DC transmission
fixed DC voltage control
adaptive droop control
coordination control
optimal power sharing
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
模块化多电平换流器快速停机控制策略研究
被引量:
1
4
作者
魏萍
王钦诚
李云丰
机构
南昌大学信息工程学院
华东交通大学电气与电子工程学院
出处
《电测与仪表》
北大核心
2015年第10期35-39,共5页
基金
江西省研究生创新专项资金资助(YC2013-S059)
文摘
文中分析了MMC停机过程中需要采取的控制策略,在合理考虑冗余子模块的基础上使系统尽可能的将电容中的能量反馈至电网。重新推导了系统停机参数的选取,计算了快速停机策略下MMC系统的整体停机时间,有效的实现了放电电阻的选取。提出的新型停机策略能够在最大程度上更加合理的利用放电电阻,减小MMC系统的停机时间,从而有利于提高MMC系统运行经济性。最后,利用MATLAB仿真软件,搭建了MMC停机仿真模型,同时验证了提出的停机策略与以往文献相比具有更好的优越性。
关键词
模块化多电平换流器
柔性
直流
输电
定直流电压控制
停机策略
放电电阻
Keywords
modular multilevel converter
flexible high voltage direct current
consistent DC voltage control
shutdown control strategy
discharge resistance
分类号
TM93 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
VSC-HVDC向三相不对称无源网络供电的控制策略研究
5
作者
吴昊天
顾雪平
秦骏达
李航
机构
华北电力大学
全球能源互联网研究院有限公司
北京赛宝工业技术研究院
出处
《华北电力大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第5期43-53,共11页
基金
中央高校基金专项资金资助项目(2016XS102),中央高校基金专项资金资助项目(2016MS88)
文摘
VSC-HVDC具有良好的动静态性能,若采用合理控制策略则可调控有功与无功的输出,进而改善电能质量。然而现有控制策略在由VSC-HVDC向三相不对称无源网络供电时可能导致输出电压不对称,进而造成控制效果不理想。建立了VSC的内环d/q解耦控制器,整流侧定直流电压控制器和逆变侧定交流电压控制器。对于整流侧控制器,在电压外环,对PI参数增加模糊自整定;在电流内环,将PI控制改为两相静止坐标系下的PR控制,减少了超调和谐波输出量。对于逆变侧控制器,由于输出的三相电压产生畸变;利用PR控制可以无静差跟踪正弦信号,将逆变侧控制改造为“外环定电压PR控制—内环电流d/q解耦控制”,解决了三相交流电压的不平衡问题。仿真结果表明,该控制策略可提高整流侧超调时间和反应时间,并有效解决了逆变侧输出电压不对称的问题。
关键词
VSC-HVDC
三相不对称负载
定直流电压控制
定
交
流电
压
控制
模糊PI
控制
改进PR
控制
Keywords
VSC-HVDC
three-phase unbalanced load
constant DC voltage control
constant AC voltage control
fuzzy PI control
PR control
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
井下柔性直流输电系统换流站设计
被引量:
4
6
作者
李山
潘涛
倪春明
王颖杰
王亚娟
机构
国家能源集团神东煤炭集团设计公司
国家能源集团神华信息技术有限公司
中煤科工集团上海有限公司
中国矿业大学电气与动力工程学院
出处
《工矿自动化》
北大核心
2019年第12期60-67,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804300)
徐州市推动科技创新项目(KC18076)
文摘
针对煤矿井下供电负荷、供电距离、供电系统有功损耗均较大,且负载侧存在电压偏低和闪变等问题的现状,将基于模块化多电平换流站的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统应用到井下供电系统,重点介绍了该系统中换流站(MMC)的拓扑结构、数学模型、参数及控制器设计等。井下MMC-HVDC系统包含整流站和逆变站2个MMC,整流站采用快速电流内环控制和定直流电压、定无功功率外环控制的双闭环控制结构,逆变站采用定交流电压控制;MMC均采用载波移相脉宽调制和基于能量均分控制、电压平衡控制的均压策略。在PSCAD/EMTDC软件中对井下MMC-HVDC系统进行仿真实验,结果表明:井下MMC-HVDC系统在稳态运行时具有良好的动态响应,实现了有功和无功功率独立控制,提高了直流输电效率;系统受到因井下负荷变化引起的扰动时可以较快的速度调节有功和无功功率,快速稳定直流输电电压,同时将逆变站输出电压幅值和相位稳定在额定值。
关键词
井下供电
柔性
直流
输电系统
模块化多电平换流站
快速电流内环
控制
定
直流电
压
外环
控制
定
无功功率外环
控制
定
交
流电
压
控制
Keywords
underground power supply
high voltage direct current system
modular multilevel converter
fast current inner-loop control
constant DC voltage outer-loop control
constant reactive power outer-loop control
constant AC voltage control
分类号
TD611 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多端柔性直流输电系统直流电压控制无缝切换方法
王鹤
金儒孔
周宏伟
刘禹彤
《电力系统及其自动化学报》
CSCD
北大核心
2018
6
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职称材料
2
协同控制及其在高压直流输电系统上的应用
袁旭峰
文劲宇
周志成
程时杰
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2006
8
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职称材料
3
基于自适应下垂调节的VSC-MTDC功率协调控制
刘瑜超
武健
刘怀远
徐殿国
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
63
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职称材料
4
模块化多电平换流器快速停机控制策略研究
魏萍
王钦诚
李云丰
《电测与仪表》
北大核心
2015
1
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职称材料
5
VSC-HVDC向三相不对称无源网络供电的控制策略研究
吴昊天
顾雪平
秦骏达
李航
《华北电力大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019
0
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职称材料
6
井下柔性直流输电系统换流站设计
李山
潘涛
倪春明
王颖杰
王亚娟
《工矿自动化》
北大核心
2019
4
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