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海上风电经柔性直流送出系统高频振荡分析及抑制策略 被引量:5
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作者 黄阮明 王晓晖 +7 位作者 李强 费斐 李灏恩 韩华春 华晟辉 黄鹏 罗永捷 姚骏 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期43-52,共10页
近年来,柔性直流输电已经是风电深远海开发的有效方案,随着大量用于远海风电并网的柔性直流输电系统不断投运,高频振荡现象在实际工程中频繁出现。然而,现有研究大多聚焦于新能源交流并网系统或异步分区电网交互所产生的高频振荡现象,... 近年来,柔性直流输电已经是风电深远海开发的有效方案,随着大量用于远海风电并网的柔性直流输电系统不断投运,高频振荡现象在实际工程中频繁出现。然而,现有研究大多聚焦于新能源交流并网系统或异步分区电网交互所产生的高频振荡现象,针对海上风电经柔性直流送出系统的高频振荡研究尚不充分。并且现有模块化多电平换流器(MMC)高频段阻抗模型通常忽略换流器中、低频段特性,使得投入高频振荡抑制策略对中、低频阻抗特性的影响无法被准确揭示。为此,本文首先考虑系统链路延时的影响,基于谐波状态空间建立MMC全频段阻抗模型。在此基础上,分析海上风电经柔性直流送出系统高频振荡机理,并设计控制参数优化策略。最后,基于Matlab/Simulink搭建海上风电经柔性直流送出系统电磁暂态仿真模型,并验证本文所建阻抗模型的精确性以及高频振荡抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电经柔性直流送出系统 高频振荡 高频阻抗模型 振荡机理分析 高频振荡抑制
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海上风电经DR-MMC串联直流送出系统启动策略
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作者 杨明睿 向往 文劲宇 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2807-2818,I0011-I0013,共15页
海上风电经二极管整流器-模块化多电平换流器(diode rectifier-modular multilevel converter,DR-MMC)串联直流送出系统在大规模远海风电并网场景下具有显著应用潜力。但DR具有单向导电性且海上/陆上MMC的额定直流电压存在差异,导致系... 海上风电经二极管整流器-模块化多电平换流器(diode rectifier-modular multilevel converter,DR-MMC)串联直流送出系统在大规模远海风电并网场景下具有显著应用潜力。但DR具有单向导电性且海上/陆上MMC的额定直流电压存在差异,导致系统难以直接从陆上启动。为此,提出了一种基于不控充电-半控充电-全控启动3阶段的启动策略。首先,介绍了并网拓扑与控制策略;然后,针对不控充电阶段,基于等效电路分析了子模块的充电特性,并给出了限流电阻的计算方法。对于部分子模块在不控充电中因能量不足而无法解锁的问题,提出了一种考虑子模块能量均衡的半控充电策略。针对全控启动阶段,基于MMC的功率双向传输特性和交流风电场的低电压穿越能力,提出了一种交流风电场、海上MMC和陆上MMC 3者协同的启动控制策略;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提启动策略的有效性。 展开更多
关键词 海上 DR-MMC串联 直流送出 启动策略 压穿越 能量均衡
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基于直流电压补偿的海上风电多端柔直送出系统惯量协调控制
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作者 朱介北 史美琦 +2 位作者 索之闻 俞露杰 李斌 《电网技术》 北大核心 2025年第2期522-532,I0038,I0039,共13页
为实现海上风电-多端柔直送出系统(offshore wind farms+voltage source converter-based multi-terminal DC,OWF+VSC-MTDC)对主网的频率支撑,该文提出了一种基于直流电压补偿的惯量协调控制(DC voltage compensationbased inertia coor... 为实现海上风电-多端柔直送出系统(offshore wind farms+voltage source converter-based multi-terminal DC,OWF+VSC-MTDC)对主网的频率支撑,该文提出了一种基于直流电压补偿的惯量协调控制(DC voltage compensationbased inertia coordinated control,VICC)方案,通过改变MTDC直流电压建立海上电网与主网的频率联系,使海上风电机组感应到主网频率动态后,通过其附加的超级电容充放电来模拟同步机的惯量响应。依据网侧换流站中建立的有功功率-直流电压-频率(P-udc-f)双下垂控制,分析了OWFs惯量功率影响下的MTDC直流电压-主网频率的非线性耦合特征。基于此提出了依据本地信息量测的直流电压补偿控制方案,以抵消OWFs惯量功率对频率传递的影响,使风电场精确模拟主网频率动态,为主网提供精准惯量支撑。此外,该文构建了OWF+VSC-MTDC系统的小信号模型,并对关键参数进行了稳定性分析与优化。最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了包含OWF+VSC-MTDC的电力系统模型,在负荷投切和电网故障工况下对VICC方案进行了验证和评估。结果表明,VICC方案可以在无通信条件下精确耦合海上电网频率与主网频率,使OWFs通过VSC-MTDC为主网提供精准惯量支撑,显著提升主网的频率稳定。 展开更多
关键词 无通信 频率响应 惯量模拟 海上 多端柔性直流系统
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基于桥臂并联混合型换流器的海上风电直流送出系统
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作者 肖晃庆 甘慧辰 《高电压技术》 北大核心 2025年第7期3594-3605,I0023-I0026,共16页
目前深、远海上风电经送出技术中,二极管整流器(dioderectifyunits)和模块化多电平变换器(modular multilevel converter)并联接入直流输电系统方案具有控制灵活、能实现黑启动等优势,因此受到了广泛的关注。首先,在DRU-MMC换流站级并... 目前深、远海上风电经送出技术中,二极管整流器(dioderectifyunits)和模块化多电平变换器(modular multilevel converter)并联接入直流输电系统方案具有控制灵活、能实现黑启动等优势,因此受到了广泛的关注。首先,在DRU-MMC换流站级并联方案的基础上,提出了由二极管不控桥臂和子模块级联桥臂并联的混合型换流器方案。其次,推导了桥臂混合型换流器的数学模型,分析了其工作原理和桥臂二极管产生的谐波电流在子模块级联桥臂中的传递特性。再次,基于数学模型提出了有功功率协调控制策略和谐波抑制策略,使得二极管不控桥臂传输全部有功功率,子模块级联桥臂提供系统的无功补偿和谐波补偿。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了1 000MW海上风电经桥臂混合型换流器送出模型,验证了所提换流器拓扑和控制的有效性。研究结果表明:相较于DRU-MMC站级并联方案,所提桥臂混合型换流器方案能节省一台DRU换流站中的变压器,且变压器中不会流入大量谐波,所需子模块电容容值较小,有利于海上换流平台的低成本化。 展开更多
关键词 海上 柔性直流 混合型换流器 模块化多平换流器 二极管整流器 协调控制
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基于超级电容储能的风电经柔性直流并网系统交流故障穿越策略
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作者 张芳 黄河 梁修功 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第4期37-44,66,共9页
基于模块化多电平换流器的柔性直流(MMC-HVDC)输电技术是大规模新能源基地并网送出的首选方案,为了解决风电经MMC-HVDC并网系统在受端交流系统发生故障期间的穿越问题,提出一种采用模块化设计的直挂式超级电容储能系统拓扑结构。为了解... 基于模块化多电平换流器的柔性直流(MMC-HVDC)输电技术是大规模新能源基地并网送出的首选方案,为了解决风电经MMC-HVDC并网系统在受端交流系统发生故障期间的穿越问题,提出一种采用模块化设计的直挂式超级电容储能系统拓扑结构。为了解决实际超级电容参数不一致所导致的储能系统充放电能力削弱的问题,提出冗余子模块数量的计算方法。针对受端交流系统故障,提出基于超级电容储能系统的故障穿越策略,因储能系统建模存在不确定性,基于H∞鲁棒控制理论设计超级电容储能系统双向DC/DC变换器的电流内环控制器。通过仿真验证所提超级电容储能系统拓扑结构和故障穿越策略的正确性、有效性,结果表明各储能子模块的超级电容电压能够实现均衡,并有效抑制直流线路过电压。 展开更多
关键词 海上 柔性直流系统 超级容储能 故障穿越 直流
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柔性低频海上风电系统大信号稳定性分析及基于多目标优化的系统稳定控制策略研究
6
作者 段子越 孟永庆 +3 位作者 闫书豪 张小亮 王秀丽 王锡凡 《电网技术》 北大核心 2025年第6期2356-2368,I0039,共14页
为实现“双碳”战略目标,“深远海”地区风电资源的高效汇集送出方式成为重要论题。柔性低频海上风电系统,通过降低输电频率提升输送能力,在大规模远距离海上风电输送领域具有巨大应用潜力。但是柔性低频海上风电系统的稳定性问题,尤其... 为实现“双碳”战略目标,“深远海”地区风电资源的高效汇集送出方式成为重要论题。柔性低频海上风电系统,通过降低输电频率提升输送能力,在大规模远距离海上风电输送领域具有巨大应用潜力。但是柔性低频海上风电系统的稳定性问题,尤其是大信号稳定性问题仍是工程实践的难题。该文基于T-S模糊理论,结合系统的异频耦合特性,构建了柔性低频海上风电系统的Lyapunov方程,并通过大信号稳定吸引域分析了在系统运行过程中大信号扰动工况下的稳定性。针对系统可能出现的不稳定运行工况,采用法线边界交叉法和模糊隶属函数理论,求解了计及运行效率和稳定裕度的多目标系统稳定运行方式优化问题,设计了大信号扰动下系统稳定控制策略,实现了实时在线有效规避系统可能出现的大信号不稳定风险。最后,通过时域仿真和硬件在环实验对系统大信号稳定性分析结论和稳定控制策略的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 柔性低频海上系统 T-S模糊理论 大信号稳定性 稳定吸引域 多目标优化 法线边界交叉法
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用于海上风电柔直并网系统的三种直流耗能装置的仿真与对比研究
7
作者 张照辉 谢志远 +4 位作者 付慧 杨景刚 徐阳 郭俊 李洪涛 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第7期108-115,共8页
在海上风电柔性直流并网系统中,交流电网故障后产生的盈余功率会导致直流电缆出现过电压。为防止直流过电压的产生,一般在受端换流站侧配置直流耗能装置消耗盈余功率,以平衡系统送受端功率。本文介绍了开关阀段串联集中式耗能电阻、分... 在海上风电柔性直流并网系统中,交流电网故障后产生的盈余功率会导致直流电缆出现过电压。为防止直流过电压的产生,一般在受端换流站侧配置直流耗能装置消耗盈余功率,以平衡系统送受端功率。本文介绍了开关阀段串联集中式耗能电阻、分布式耗能电阻和子模块串联集中式耗能电阻三种直流耗能装置的拓扑结构与工作原理,并基于如东海上风电柔性直流输电工程的实际参数,在PSCAD/EMTDC中搭建系统模型,对三种直流耗能方案进行仿真对比研究。分别实现上述三种直流耗能装置的工作过程,比较其工作特性与故障穿越效果,分析其优缺点。研究结果表明,分布式耗能电阻方案控制效果最好但投入成本最高;开关阀段串联集中式耗能电阻控制效果最差且投入成本最低;子模块串联集中式耗能电阻方案各项指标介于两者之间。本研究可为海上风电柔性直流并网系统中直流耗能装置的选型提供参考依据。 展开更多
关键词 海上 柔性直流 盈余功率 直流耗能装置 故障穿越
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海上风电全直流汇集送出系统自适应振荡抑制策略 被引量:3
8
作者 韩华春 李群 +1 位作者 荣泉森 胡鹏飞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期72-78,共7页
海上风电全直流汇集送出系统中各DC/DC变换器以串并联形式组网,其控制之间相互耦合,极易诱发直流母线电压振荡。为抑制海上风电全直流汇集送出系统的直流母线电压振荡,提出一种基于直流镇定器的自适应振荡抑制策略。建立系统中各DC/DC... 海上风电全直流汇集送出系统中各DC/DC变换器以串并联形式组网,其控制之间相互耦合,极易诱发直流母线电压振荡。为抑制海上风电全直流汇集送出系统的直流母线电压振荡,提出一种基于直流镇定器的自适应振荡抑制策略。建立系统中各DC/DC变换器的阻抗模型。在风机机端升压端口处并联直流镇定器,通过提取直流电压的振荡频率,自适应地控制输出电流跟踪其参考值,实现输出电流与直流母线的振荡电压分量同频同相,重塑了风机机端升压端口对应谐振频率附近的阻抗。基于所提方法的振荡抑制机理,设计了期望输出导纳系数的取值界限并进行了直流镇定器的容量配置。通过阻抗稳定性分析和PLECS仿真,验证了所提方法抑制系统直流母线电压振荡的有效性。 展开更多
关键词 海上直流汇集送出系统 阻抗建模 自适应振荡抑制 直流镇定器 ISOP-DAB
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基于动态状态估计的海风柔性低频输电系统海缆纵联保护
9
作者 李猛 卫云辉 +3 位作者 张豆豆 王昊月 聂铭 和敬涵 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第12期1-12,共12页
柔性低频交流输电技术兼具工频与直流输电的优势,在中远海风电领域应用潜力巨大。但该场景下风电采用长距离海缆送出,当海缆发生故障后,其故障电流特征受双端受控电源的影响,导致电流差动保护性能下降,且低频周期长,叠加长海缆分布电容... 柔性低频交流输电技术兼具工频与直流输电的优势,在中远海风电领域应用潜力巨大。但该场景下风电采用长距离海缆送出,当海缆发生故障后,其故障电流特征受双端受控电源的影响,导致电流差动保护性能下降,且低频周期长,叠加长海缆分布电容的影响,该保护故障判别时间缓慢,易导致风机脱网,威胁电网安全稳定运行。提出了基于动态状态估计的海上风电柔性低频输电系统海底电缆纵联保护原理。搭建了考虑三芯海缆各金属层结构和分布电容的海缆模型。利用瞬时值的动态状态估计冗余特性提升了保护的速动性和可靠性。并通过所建海缆模型与物理海缆的匹配程度构造保护判据。仿真结果表明,所提保护方法能够在5 ms内可靠判别各种类型的区内、外故障,并具有较好的耐过渡电阻和抗干扰能力。 展开更多
关键词 海上 柔性低频输系统 三芯海缆 动态状态估计 纵联保护
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±525 kV/2 GW海上风电柔性直流送出系统海上换流站设备选型探讨 被引量:24
10
作者 王帅 任军辉 +1 位作者 娄彦涛 李琳 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期11-17,共7页
随着海上风电向大容量、远距离的不断发展,送出系统采用柔性直流将逐渐成为一种主流方案。文中基于荷兰TenneT电网公司IJmuiden Ver±525 kV/2 GW海上风电柔直送出技术咨询项目,结合海上换流站的布局特点、环境条件和运维要求,介绍... 随着海上风电向大容量、远距离的不断发展,送出系统采用柔性直流将逐渐成为一种主流方案。文中基于荷兰TenneT电网公司IJmuiden Ver±525 kV/2 GW海上风电柔直送出技术咨询项目,结合海上换流站的布局特点、环境条件和运维要求,介绍了海上换流站主要电气设备的结构及运行方式,并重点分析海上换流站内主要电气设备的选型方案,对同类型工程设计和应用提供了参考。 展开更多
关键词 海上送出 海上换流站 柔性直流 设备选型
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多端多电平柔性直流系统在海上风电场中的应用 被引量:23
11
作者 刘亚磊 李兴源 +1 位作者 曾琦 魏巍 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期9-14,共6页
针对交流输电技术和传统直流输电技术在海上风电场应用中的不足,以及保障岛上负荷正常供电的要求,提出了多个海上风电场及岛上负荷经多端多电平柔性直流系统并网的策略。建立了d-q旋转坐标系下的VSC-HVDC数学模型,并且设计了各换流站的... 针对交流输电技术和传统直流输电技术在海上风电场应用中的不足,以及保障岛上负荷正常供电的要求,提出了多个海上风电场及岛上负荷经多端多电平柔性直流系统并网的策略。建立了d-q旋转坐标系下的VSC-HVDC数学模型,并且设计了各换流站的控制策略。仿真结果表明,风电场经多端直流系统与陆上电网实现了互联,风电场发力不足时功率反转,即陆上电网向岛上负荷供电,保障了岛上负荷的正常供电。该并网方式灵活可靠,是海上风电场及岛上负荷与陆上电网的最优联接方式。 展开更多
关键词 海上 负荷 柔性直流 多端直流系统 功率反转
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海上风电柔性直流送出一体化监控系统方案设计 被引量:3
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作者 肖异 刘超 +6 位作者 马怡晴 魏来 张勇 王文怡 刘宣宣 周欣宇 朱璧君 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2022年第12期126-133,共8页
针对海上风电柔性直流送出系统的组成,整合了海上风电场、海上升压站、海上换流站、陆上换流站、交直流海缆的监控信息,提出了全面的海上风电柔性直流送出一体化监控系统方案。分析了该方案的总体架构、功能要求、通信方式以及安全分区... 针对海上风电柔性直流送出系统的组成,整合了海上风电场、海上升压站、海上换流站、陆上换流站、交直流海缆的监控信息,提出了全面的海上风电柔性直流送出一体化监控系统方案。分析了该方案的总体架构、功能要求、通信方式以及安全分区,以实现海上场站无人值守、一体化监控系统和陆上换流站共建的运维管理模式。该方案有效地整合了柔性直流控制保护系统、升压站监控、风功率预测、风机监控、故障录波、保护及故障信息管理、电能量计量、设备状态在线监测、视频及环境监控、海缆监测等多个子系统。对海上风电柔性直流送出系统内各主要电气设备提供了完备的监控功能,可实现实时监视与控制、辅助监控及预警、生产运行管理等三大方面应用。所提方案有效降低了海上风电柔性直流送出系统运营成本,达到技术先进、功能完备、性能可靠的智能化运维要求。 展开更多
关键词 海上柔性直流送出 一体化监控系统 海上
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基于协同阻尼控制技术抑制海上风电次同步振荡
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作者 徐涛 刘泽楠 +2 位作者 鲁亚楠 王辰宇 郑坤 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第6期115-123,共9页
海上风电耦合制氢经柔直并网系统中的风电机组、柔直、制氢系统中均包含大量的控制器与电力电子设备,三者之间的交互耦合作用使得系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性变得极为复杂。为降低系统的SSO风险,提出了一种... 海上风电耦合制氢经柔直并网系统中的风电机组、柔直、制氢系统中均包含大量的控制器与电力电子设备,三者之间的交互耦合作用使得系统的次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)特性变得极为复杂。为降低系统的SSO风险,提出了一种在风机与制氢系统侧安装附加次同步阻尼控制器(supplementary subsynchronous damping controller,SSDC)的风-氢协同阻尼抑制SSO的方法。建立了系统的小信号模型,通过特征值分析法得到了系统存在的振荡模态以及各状态变量的参与因子;基于风-氢耦合并网系统的电磁暂态模型,设计了风-氢侧的附加阻尼控制器,并对控制器参数进行了优化;通过电磁暂态仿真平台进行了算例仿真分析。结果表明,相比于在风机单侧安装SSDC,协同阻尼控制方案在一定程度上提高了系统的阻尼,加速了振荡收敛。 展开更多
关键词 次同步振荡 海上制氢技术 柔性直流 附加次同步阻尼控制器
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海上风电场柔性直流输电并网系统暂态特性研究 被引量:15
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作者 陈鹤林 徐政 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期430-439,共10页
针对基于全功率换流器的直驱式永磁同步风电机组所建海上风电场,通过高压直流输电远距离并网,研究整个系统的暂态特性。全功率换流器和并网VSC-HVDC均实现有功无功独立控制。提出在应对电网故障时新的控制策略,即故障期间换流器站间交... 针对基于全功率换流器的直驱式永磁同步风电机组所建海上风电场,通过高压直流输电远距离并网,研究整个系统的暂态特性。全功率换流器和并网VSC-HVDC均实现有功无功独立控制。提出在应对电网故障时新的控制策略,即故障期间换流器站间交互协调控制,遏制VSC-HVDC直流电压上升幅度过大。利用PSCAD/EMTDC平台建立整个风电场并网模型,针对风速变化、风电场集电系统故障、电网故障几种常见情况进行暂态特性分析,对电网故障时是否加入换流器站间交互协调控制系统暂态特性进行比较,研究结果验证了并网系统及相应控制方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 海上 永磁同步 柔性直流 换流器站间交互协调控制 暂态特性
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大规模海上风电多电压等级混合级联直流送出系统 被引量:34
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作者 孟沛彧 向往 +2 位作者 邸世民 郝为瀚 文劲宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期120-128,共9页
海上风电场拥有更加丰富与稳定的风能资源,同时具备适宜大规模开发的优点,发展潜力巨大,是未来风电的主要发展趋势。文中总结分析了现有工程和理论研究中涉及的大规模海上风电直流送出拓扑,包括仅采用模块化多电平换流器的柔性直流换流... 海上风电场拥有更加丰富与稳定的风能资源,同时具备适宜大规模开发的优点,发展潜力巨大,是未来风电的主要发展趋势。文中总结分析了现有工程和理论研究中涉及的大规模海上风电直流送出拓扑,包括仅采用模块化多电平换流器的柔性直流换流站系统和二极管整流单元-模块化多电平换流器混合直流换流站系统,归纳了各方案的运行特点。为解决现有方案运行灵活性低、可行性差的问题,提出了一种多电压等级混合级联直流送出系统,从技术性和经济性两方面对方案进行了对比分析。最后,设计了多电压等级混合级联直流送出系统协调控制策略,通过PSCAD/EMTDC仿真分析对并网方案进行了可行性验证。 展开更多
关键词 海上 柔性直流 二极管整流器 混合级联系统 压等级
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用于海上风电并网的柔性直流系统过电压和绝缘配合研究 被引量:28
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作者 陈晴 薛源 +4 位作者 王克 张哲任 徐政 杨林超 徐雨哲 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期178-184,共7页
柔性直流系统凭借其独特的技术优势,正逐渐成为大规模远距离海上风电并网的主流方案。鉴于国内外相关研究较为匮乏,文中针对用于海上风电并网的柔性直流系统,详细研究了其中的过电压和绝缘配合问题。首先介绍了用于海上风电并网的柔性... 柔性直流系统凭借其独特的技术优势,正逐渐成为大规模远距离海上风电并网的主流方案。鉴于国内外相关研究较为匮乏,文中针对用于海上风电并网的柔性直流系统,详细研究了其中的过电压和绝缘配合问题。首先介绍了用于海上风电并网的柔性直流系统的基本情况,包括拓扑结构、站内主要设备和接地方式。然后根据实际情况详细介绍了过电压和绝缘配合的基本原则,包括典型故障选取、电压观测点选取、避雷器的配置方案和参数选择方法。再基于电磁暂态仿真平台PSCAD/EMTDC,搭建了国内某规划海上风电场的±320 kV/1 100 MW柔性直流送出系统仿真模型;基于时域仿真,研究了柔性直流系统的过电压特性,并且基于提出的避雷器的配置方案,给出了柔性直流换流站的主设备绝缘水平。研究成果填补相关领域研究的空白,可为未来国内类似工程提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 海上并网 柔性直流系统 模块化多平换流器 压保护 绝缘配合方案
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用于海上风电并网的柔性直流系统接地方式研究 被引量:38
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作者 傅春翔 汪天呈 +4 位作者 郦洪柯 徐雨哲 徐政 杨林超 张哲任 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第20期119-126,共8页
柔性直流输电技术凭借其为无源电网提供同步交流电源支撑的能力,正逐渐成为远距离海上风电并网的首选方案。主要针对柔性直流系统用于海上风电并网时的接地方式进行了深入的研究。首先对比分析了目前已有工程中的几种换流站接地方式,描... 柔性直流输电技术凭借其为无源电网提供同步交流电源支撑的能力,正逐渐成为远距离海上风电并网的首选方案。主要针对柔性直流系统用于海上风电并网时的接地方式进行了深入的研究。首先对比分析了目前已有工程中的几种换流站接地方式,描述了几种接地方式的优缺点。然后介绍了柔性直流系统用于海上风电并网的拓扑结构和控制策略,选出了三种适用于该场景的换流站接地方式。最后针对国内某规划海上风电场,在电磁仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了±320 kV/1 100 MW柔性直流系统仿真模型。并基于该模型对柔性直流系统进行了故障扫描,研究对比了三种接地方式下系统的过电压特性,得出三种接地方式下的柔性直流系统均具有相似的过电压特性。该研究成果填补了相关研究领域的空白,可以为国内的海上风电并网工程提供参考依据。 展开更多
关键词 柔性直流系统 海上 接地方式 模块化多平换流器
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适用于二极管整流送出的海上风机构网型控制方案比较
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作者 陈茂新 王凯伦 +3 位作者 沈豫 曾振松 林学根 宋强 《中国电力》 北大核心 2025年第5期166-175,共10页
当海上风电场采用二极管整流器直流送出方式时,基于海上风机的构网控制实现海上交流电网的电压和频率支撑是关键的问题。针对目前研究中最受关注的Q/f型构网控制方案,以及新出现的P/f型构网控制方案,对多机功率耦合特性及稳定性进行了... 当海上风电场采用二极管整流器直流送出方式时,基于海上风机的构网控制实现海上交流电网的电压和频率支撑是关键的问题。针对目前研究中最受关注的Q/f型构网控制方案,以及新出现的P/f型构网控制方案,对多机功率耦合特性及稳定性进行了详细的分析比较。通过对构网型控制环节的机理分析揭示了Q/f型构网控制方案在有功和无功控制通路之间存在耦合特性,而P/f型构网控制方案则具有自然的功率控制解耦特性。基于小信号模型的详细分析表明:Q/f型构网控制方案的功率控制耦合特性可能导致多机间功率振荡问题;P/f型构网控制方案由于具有功率控制解耦特性,在不同负荷条件下均具有更好的稳定鲁棒性,更有利于实现远海大容量风电场数百台风机的同步稳定运行。 展开更多
关键词 海上 二极管整流 直流 构网型控制 系统稳定性
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海上风电多类型直流送出系统拓扑经济性分析 被引量:16
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作者 李贤育 姚良忠 +4 位作者 程帆 毛蓓琳 潘尚智 周月宾 吴越 《全球能源互联网》 CSCD 2021年第5期476-485,共10页
相比于柔性直流输电(VSC-HVDC)送出方案,送端采用不控整流器(diode rectifier,DR)的DR-HVDC方案具有损耗低、体积小和成本低的优点,是未来海上风电送出技术的重要发展方向之一。为了解决黑启动和海上交流电压调控问题,现有的DR-HVDC拓... 相比于柔性直流输电(VSC-HVDC)送出方案,送端采用不控整流器(diode rectifier,DR)的DR-HVDC方案具有损耗低、体积小和成本低的优点,是未来海上风电送出技术的重要发展方向之一。为了解决黑启动和海上交流电压调控问题,现有的DR-HVDC拓扑主要采用海上平台装设储能、系统增加交流联络线路、送端换流站并联VSC三种方案。以深远海海上风电送出为背景,对上述三种DR-HVDC拓扑方案进行了经济性分析,并与VSC-HVDC方案进行比较。采用了全寿命周期成本分析(life cycle cost analysis,LCCA)方法,建立了上述四种送出方案的经济性分析模型,并对各方案的离岸距离、装机容量、上网电价以及有效工作时长等因素进行单一变量分析。结果表明,相比于VSC-HVDC,DR-HVDC送出方案的换流站成本、运行损耗和维护成本均显著降低。同时,随着海上风电容量和输送距离的增加,采用送端并联VSC和送端储能的DR-HVDC方案的经济性优势更加明显。因此,DR-HVDC送出方案在海上风电并网中具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 海上 直流 不控整流器 系统拓扑 全寿命周期成本分析
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海上风电柔性低频交流送出系统输送能力计算与分析 被引量:10
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作者 赵泽昕 陈维江 +3 位作者 赵国亮 徐云飞 陆振纲 韩彬 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1-8,共8页
柔性低频交流输电应用于中远距离海上风电送出具有技术经济优势,研究其输送能力对确定系统参数和方案具有重要参考意义。文中分析了约束海上风电柔性低频交流送出系统输送能力的电压、电流条件,推导建立了由最大输送功率和最远输送距离... 柔性低频交流输电应用于中远距离海上风电送出具有技术经济优势,研究其输送能力对确定系统参数和方案具有重要参考意义。文中分析了约束海上风电柔性低频交流送出系统输送能力的电压、电流条件,推导建立了由最大输送功率和最远输送距离描述的输送能力计算方法;计算了220 kV和330 kV系统的输送能力,分析了系统频率和海缆截面的影响。结果表明,选择12.5~30 Hz频率范围、最大1200 mm^(2)海缆截面,离岸距离为250 km时,单回220 kV和330 kV系统输送的风电场最大容量分别约为200~400 MW和200~570 MW。实际风电场柔性低频交流送出系统的参数还应在经济性分析的基础上具体确定。 展开更多
关键词 海上送出 柔性低频交流输 输送能力 频率 系统参数
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