高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电技术相对于高压交流(high voltage alternating current,HVAC)输电技术具有线路损耗低、输电走廊占地少、不存在交流电网同步问题等突出优势,特别适用于大容量、长距离、高效率的电能输...高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电技术相对于高压交流(high voltage alternating current,HVAC)输电技术具有线路损耗低、输电走廊占地少、不存在交流电网同步问题等突出优势,特别适用于大容量、长距离、高效率的电能输送场合.相较于传统的电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和以模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)为典型代表的电压源型换流器(voltage source converter,VSC),主动换相换流器(actively commutated converter,ACC)具有电路拓扑简单、功率因数可控、不存在换相失败风险、具备黑启动的能力、直流侧无需配置储能电容等优点,在高压直流输电领域尤其是海上风电汇集等场合有广泛的应用前景.本文提出了一种大陆端和离岸端换流站均选用ACC作为换流器的海上风电场背靠背高压直流输电系统,大陆端换流站采用开关频率为50 Hz的高功率因数运行的工作模式,离岸端换流器选取脉冲宽度调制(pulse width module,PWM)的工作模式,并分别建立了大陆端换流站和离岸端换流站的数学模型,分析了基于ACC的海上风电场高压直流输电系统的黑启动方法和稳态功率传输特性,并提出了一种大陆端换流站采用直流电流控制、离岸端换流站选取交流侧电压控制的控制策略.在PSCAD/EMTDC中搭建了500 kV/1000MW的基于ACC的海上风电场背靠背高压直流输电系统仿真模型,仿真结果验证了本文理论分析以及所提出控制策略的正确性和有效性.展开更多
风电场采用柔性高压直流输电(voltage sourceconverter-high voltage direct current,VSC-HVDC)方式接入系统后,风电场母线电压的控制效果将影响风电场的稳定运行和受端系统的电能质量,而传统的风电场母线电压的幅相控制方式是间接电流...风电场采用柔性高压直流输电(voltage sourceconverter-high voltage direct current,VSC-HVDC)方式接入系统后,风电场母线电压的控制效果将影响风电场的稳定运行和受端系统的电能质量,而传统的风电场母线电压的幅相控制方式是间接电流控制方式,风电场交流侧电流动态响应缓慢且易受系统参数变化影响,从而导致风电场母线电压控制效果变差。因此有必要寻求更佳的风电场母线电压控制方案来确保整个系统的运行效果。针对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场VSC-HVDC的系统接入方式,分析系统各部分的动态模型,对风电场侧电压源换流器(wind farm side voltage source converter,WFVSC),依据其稳态方程设计了一种新的风电场母线电压矢量控制结构,该结构引入带有交叉乘积项的电流环,在实现电流环解耦控制的同时,可有效克服风电场接入参数变化所带来的不利影响;对电网侧电压源换流器(gridside voltage source converter,GSVSC)通过输入输出线性化设计来控制直流电压。最后通过对风电场输出功率波动、风电场当地负荷波动以及风电场系统接入侧电阻参数变化的情况进行仿真分析,仿真结果验证了该控制方案的正确性和有效性。展开更多
文摘风电场采用柔性高压直流输电(voltage sourceconverter-high voltage direct current,VSC-HVDC)方式接入系统后,风电场母线电压的控制效果将影响风电场的稳定运行和受端系统的电能质量,而传统的风电场母线电压的幅相控制方式是间接电流控制方式,风电场交流侧电流动态响应缓慢且易受系统参数变化影响,从而导致风电场母线电压控制效果变差。因此有必要寻求更佳的风电场母线电压控制方案来确保整个系统的运行效果。针对双馈风力发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)风电场VSC-HVDC的系统接入方式,分析系统各部分的动态模型,对风电场侧电压源换流器(wind farm side voltage source converter,WFVSC),依据其稳态方程设计了一种新的风电场母线电压矢量控制结构,该结构引入带有交叉乘积项的电流环,在实现电流环解耦控制的同时,可有效克服风电场接入参数变化所带来的不利影响;对电网侧电压源换流器(gridside voltage source converter,GSVSC)通过输入输出线性化设计来控制直流电压。最后通过对风电场输出功率波动、风电场当地负荷波动以及风电场系统接入侧电阻参数变化的情况进行仿真分析,仿真结果验证了该控制方案的正确性和有效性。
