兼容跟网和构网远海风场送出的送端DRU+MMC混合换流器控制策略 被引量：1

1

作者 袁庆伟 谢晔源 +1 位作者 姜田贵 段军 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4482-4492,I0021-I0024,I0020,共16页

为兼容当下跟网型和未来构网型远海风场的送出需求,提出一种送端采用由二极管整流器(diode rectifier unit,DRU)和小容量电压源型辅助换流器交流侧单端并联组成混合换流器的低成本直流送出方案。新方案利用常规小容量电压源换流器结合... 为兼容当下跟网型和未来构网型远海风场的送出需求,提出一种送端采用由二极管整流器(diode rectifier unit,DRU)和小容量电压源型辅助换流器交流侧单端并联组成混合换流器的低成本直流送出方案。新方案利用常规小容量电压源换流器结合耗能单元和若干快速开关,通过直流海缆复用和快速开关倒闸拓扑重构,在不影响风能向外传输的基础上实现了海上风场黑启动。针对跟网型风场的运行要求,提出一种由辅助换流器同时控制其交流侧和直流侧电压的构网策略,解决了海上交流电网构建、调控和无功平衡等问题;为适应未来构网型风场,提出一种辅助换流器构网-跟网控制模式切换策略,无需进行方案拓扑改造。最后,通过算例仿真,验证了所提方案和控制策略的有效性。 展开更多

关键词 远海风场送出 二极管整流器 混合换流器 黑启动 构网 构网-跟网切换

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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 海上风电 柔性直流输电 混合型换流器 模块化多电平换流器 二极管整流器 协调控制

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海上风电经DRU-VSC混合换流送出系统换相机理与谐波抑制研究

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作者 李哲锴 杨仁炘 +2 位作者 方梓熙 于浩天 蔡旭 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第10期3958-3972,I0033,共16页

将小功率辅助换流器与二极管不控整流单元(diode rectifier unit,DRU)并联以替代原本大容量的海上模块化多电平换流器,是降低海上风电场直流送出成本的重要技术路线之一。针对这一系统,目前的研究大多限于拓扑及暂稳态控制,对其谐波及... 将小功率辅助换流器与二极管不控整流单元(diode rectifier unit,DRU)并联以替代原本大容量的海上模块化多电平换流器,是降低海上风电场直流送出成本的重要技术路线之一。针对这一系统,目前的研究大多限于拓扑及暂稳态控制,对其谐波及无功特性的研究较少。为了解决这一问题,建立含海上风场、DRU及全控辅助换流器的三端送出系统,简化等值模型和详细等值模型,对系统的开关导通过程和换相机理进行分析,发现该系统中占主导地位的并非是电流谐波,而是公共耦合点的电压谐波;在此基础上,进一步分析系统交直流电感参数对谐波幅值的影响,验证模型的合理性并对参数设计提出指导;基于前述分析建模,提出海上风电经并联混合换流送出系统的谐波电压抑制策略;最后,通过仿真与硬件在环实验验证所提换相机理和谐波特性的正确性以及谐波电压抑制策略的有效性。 展开更多

关键词 海上风电场 二极管整流单元 低成本送出 混合换流器 谐波电压抑制

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基于单向电流型混合MMC的海上风电柔性直流紧凑化换流阀设计方法

4

作者 蔡放 李政轩 +3 位作者 宋强 余占清 赵彪 曾嵘 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2759-2769,I0001-I0003,共14页

针对海上换流平台体积和重量大的问题,对基于单向电流型混合模块化多电平换流器(unidirectional-current hybrid modular multilevel converter,UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法进行了研究。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电... 针对海上换流平台体积和重量大的问题,对基于单向电流型混合模块化多电平换流器(unidirectional-current hybrid modular multilevel converter,UC-HYB-MMC)的紧凑化换流阀设计方法进行了研究。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电系统为研究案例,对UC-HYB-MMC的参数进行设计,并基于所设计的换流器参数,分别对单向电流型箝位双子模块(unidirectional-current clamp double submodule,UC-CDSM)和单向电流型全桥子模块(unidirectional-current full-bridge submodule,UC-FBSM)的结构设计方法进行研究。热过程仿真结果表明子模块的散热设计可以使半导体器件结温在允许范围内,且阀串温度分布较为均衡。在子模块结构设计基础上,完成了UC-CDSM和UC-FBSM阀段的设计,并对UC-HYB-MMC阀塔结构进行设计。实现了UC-HYB-MMC阀厅布置的设计,并与常规半桥子模块MMC的阀厅尺寸进行对比,结果表明UC-HYB-MMC在换流阀的占地和体积方面都具有明显优势。 展开更多

关键词 海上风电 单向电流型混合模块化多电平换流器 子模块结构 阀塔设计 换流阀紧凑化技术

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混合换相换流系统交流故障输送功率提升策略

5

作者 王以璇 魏晓光 +4 位作者 张闻闻 王新颖 李松 杜蕙 赵志斌 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4405-4417,I0024,共14页

采用逆阻集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)的混合换相换流器(hybrid commutated converter,HCC)可通过器件主动关断完成换相,不依赖电网电压,从源头解决换相失败问题。HCC现有研究基于CIGRE控制策略,增... 采用逆阻集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristor,IGCT)的混合换相换流器(hybrid commutated converter,HCC)可通过器件主动关断完成换相,不依赖电网电压,从源头解决换相失败问题。HCC现有研究基于CIGRE控制策略,增加主动关断判断。延用该控制,HCC交流故障期间会增大超前触发角加剧直流电压、有功功率跌落,未发挥IGCT优势。首先,建立HCC暂态数学模型,分析有功功率变化趋势;然后,结合GIGRE控制原理,揭示HCC交流故障响应特性及局限性;考虑超前触发角调节范围,提出交流故障输送功率提升策略,大幅减小HCC故障期间的直流电压跌落、功率缺额;最后,通过PSCAD/EMTD的电磁暂态仿真,验证不同故障类型、不同故障深度下功率提升策略的有效性。 展开更多

关键词 高压直流输电 混合换相换流器 电流源型换流器 交流故障 暂态特性

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低全桥比例混合MMC的直流故障穿越方法及过电压抑制策略

6

作者 白璐瑶 赵西贝 +3 位作者 黄勇 李探 薛英林 赵成勇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2744-2754,I0025,共12页

混合型模块化多电平换流器(hybridmodular multi-level converter,hybrid-MMC)能够利用全桥子模块(full bridge sub-module,FBSM)清除直流故障,然而传统方法下FBSM占比较大,降低其占比有助于减少MMC的投资成本与运行损耗。为此,提出一... 混合型模块化多电平换流器(hybridmodular multi-level converter,hybrid-MMC)能够利用全桥子模块(full bridge sub-module,FBSM)清除直流故障,然而传统方法下FBSM占比较大,降低其占比有助于减少MMC的投资成本与运行损耗。为此,提出一种低全桥比例混合MMC的直流故障穿越方案,通过短时削弱MMC对交流侧的电压支撑能力,使低全桥比例下的混合MMC具备与传统比例相同的故障穿越能力。进一步通过控制器设计与辅助耗能支路构建,使该方案能够适用于超大容量MMC系统。最后,在PSCAD中验证所提方案的有效性,结果表明:在故障穿越能力相同的前提下,采用该方案可以减少41.2%的FBSM数量,有望降低未来工程中对FBSM的需求。 展开更多

关键词 混合型模块化多电平换流器 全桥子模块 直流故障穿越 辅助耗能

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基于混合型MMC内部能量优化利用的改进型故障穿越控制策略

7

作者 谢建峰 庄凯 +2 位作者 刘承鑫 张岌淼 顾亦超 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期185-192,共8页

当混合型模块化多电平换流器(MMC)发生直流侧短路故障时,常规故障穿越(FRT)控制策略虽能通过全桥子模块(FBSM)消除故障电流,但交流侧功率和频率会由于缺乏主动支撑而快速跌落。因此,提出一种基于混合型MMC内部电容能量优化利用的改进型... 当混合型模块化多电平换流器(MMC)发生直流侧短路故障时,常规故障穿越(FRT)控制策略虽能通过全桥子模块(FBSM)消除故障电流,但交流侧功率和频率会由于缺乏主动支撑而快速跌落。因此,提出一种基于混合型MMC内部电容能量优化利用的改进型FRT控制策略。对利用电容能量主动支撑交流侧电网有功功率进行路径分析,设计了直流故障下有功功率的柔性补偿方案。建立实时监测电容能量状态的离散时域功率预测模型,结合故障下最近电平调制(NLM)动态电容参考电压计算,进一步提高了FRT控制中柔性补偿的深度。仿真结果表明,所提改进型FRT控制策略使交流侧有功功率跌落时间延长至上百毫秒,进而有效抑制了直流故障的威胁及其对交流侧电网产生的负面影响。 展开更多

关键词 故障穿越控制 混合型模块化多电平换流器 最近电平调制 柔性补偿 功率预测模型

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混合型海上风电直流换流器的拓扑优化与控制 被引量：23

8

作者 方梓熙 蔡旭 +3 位作者 史先强 查鲲鹏 曹均正 饶芳权 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第24期8546-8559,共14页

模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)由于其子模块数量多、体积与重量大,用于海上直流输电时建设成本高昂。针对这一问题,该文对辅助换流器与二极管整流器并联混合直流送出的系统进行研究,介绍混合换流器的运行方式,... 模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)由于其子模块数量多、体积与重量大,用于海上直流输电时建设成本高昂。针对这一问题,该文对辅助换流器与二极管整流器并联混合直流送出的系统进行研究,介绍混合换流器的运行方式,并提出一种新型的辅助换流器拓扑结构,分析运行原理,推导相应的数学模型,基于数学模型给出控制策略与参数设计方法。所提混合换流器相比MMC换流器,能够显著降低海上换流站的建设成本,并提高效率。最后,通过仿真与硬件在环实验验证混合换流器拓扑及其控制的有效性。 展开更多

关键词 柔性直流输电 海上风场 二极管整流器 模块化多电平变换器 混合换流器

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一种能够阻断直流故障电流的新型子模块拓扑及混合型模块化多电平换流器 被引量：111

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作者 向往 林卫星 +1 位作者 文劲宇 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第29期5171-5179,共9页

针对常规半桥型模块化多电平换流器无法隔离直流故障电流的问题,提出一种新型的应用于模块化多电平换流器的自阻型子模块拓扑,并列出自阻型子模块的4种结构。这4种类型的自阻型子模块在隔离直流故障电流时,需要同时闭锁IGBT的触发脉冲... 针对常规半桥型模块化多电平换流器无法隔离直流故障电流的问题,提出一种新型的应用于模块化多电平换流器的自阻型子模块拓扑,并列出自阻型子模块的4种结构。这4种类型的自阻型子模块在隔离直流故障电流时,需要同时闭锁IGBT的触发脉冲。为了降低触发同时性的要求,进一步提出无需同时闭锁IGBT触发脉冲的2种增强自阻型子模块拓扑。模块化多电平换流器技术(modular multilevel converters,MMC)的全部子模块采用增强型子模块时所使用的电力电子器件较多,为了进一步减少MMC中电力电子器件的数量,提出一种由增强型子模块和常规半桥子模块构成的混合型MMC。PSCAD/EMTDC下的仿真研究表明,所提出的自阻型子模块、增强型子模块及混合型换流器能有效隔离直流故障。相比于常规半桥型MMC,该混合型MMC仅需提高25%的IGBT即可具备隔离直流故障电流的功能,因此具有良好的工业应用价值。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 全桥子模块 箝位双型子模块 新型子模块 隔离直流故障 混合型换流器

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半桥和全桥子模块混合型换流器的充电策略 被引量：27

10

作者 丁久东 卢宇 +2 位作者 董云龙 李海英 田杰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期71-75,107,共6页

介绍了半桥和全桥子模块混合型模块化多电平换流器在不控充电阶段的充电模态和充电电压,分析了该换流器在不控充电阶段半桥子模块存在自取能不成功的问题。为此,提出了三段式充电策略,将充电过程分为不控充电、半控充电模式1和半控充电... 介绍了半桥和全桥子模块混合型模块化多电平换流器在不控充电阶段的充电模态和充电电压,分析了该换流器在不控充电阶段半桥子模块存在自取能不成功的问题。为此,提出了三段式充电策略,将充电过程分为不控充电、半控充电模式1和半控充电模式2这三个阶段,半控充电模式1阶段所有全桥子模块旁路,半控充电模式2阶段所有全桥子模块半闭锁。分析了半控充电模式1和半控充电模式2的充电模态和充电电压,并通过仿真对所提三段式充电策略进行了验证。理论分析和仿真结果表明,所提三段式充电策略可以解决半桥子模块自取能不成功的问题。 展开更多

关键词 柔性直流输电 模块化多电平换流器 混合型换流器 充电策略

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电网换相换流器和电压源换流器串联组成的混合直流换流器控制和保护研究 被引量：14

11

作者 卢东斌 田杰 +2 位作者 李海英 陈松林 曹冬明 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第15期92-101,共10页

基于电网换相换流器和电压源换流器串联的混合直流换流器在克服交流故障时的换相失败和直流故障时的重启动具有优势。分析了该混合直流换流器运行方式、控制策略、电压源换流器保护原理、抵御换相失败原理和直流线路重启过程,认为由该... 基于电网换相换流器和电压源换流器串联的混合直流换流器在克服交流故障时的换相失败和直流故障时的重启动具有优势。分析了该混合直流换流器运行方式、控制策略、电压源换流器保护原理、抵御换相失败原理和直流线路重启过程,认为由该混合直流换流器组成的高压直流输电系统,可克服传统直流和柔性直流输电的主要缺点。当逆变侧的交流系统发生故障时,电压源换流器可提供电压支撑来抑制直流电流增加,缓解电网换相换流器换相失败效应。当直流线路发生故障时,逆变侧电网换相换流器可阻断电压源换流器产生的故障电流,具备直流线路故障重启能力。另外,电压源换流器还为电网换相换流器提供无功功率,从而减少换流站无功设备配置。 展开更多

关键词 高压直流输电 电网换相换流器 电压源换流器 混合直流换流器 换相失败

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基于混合型多电平换流器的柔性直流输电系统 被引量：29

12

作者 胡鹏飞 江道灼 +3 位作者 郭捷 周月宾 林志勇 梁一桥 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期33-38,共6页

针对一种混合型多电平换流器(Hybrid Multilevel Converters,HMC)在柔性直流输电系统(VSC-HVDC)中的应用进行了研究。阐述HMC的电路拓扑和工作原理,从功率角度分析子模块电容电压均衡条件,介绍了换流器的基本控制策略,提出了一种改进控... 针对一种混合型多电平换流器(Hybrid Multilevel Converters,HMC)在柔性直流输电系统(VSC-HVDC)中的应用进行了研究。阐述HMC的电路拓扑和工作原理,从功率角度分析子模块电容电压均衡条件,介绍了换流器的基本控制策略,提出了一种改进控制策略和HMC子模块串的均压控制策略。提出了基于HMC的前馈交叉解耦控制策略,包括有功无功解耦控制器,以及直流侧电压控制器。利用PSCAD/EMTDC建立了基于HMC双端三相35kV,240子模块的VSC-HVDC详细仿真模型,验证了所提出的主电路拓扑和控制策略。 展开更多

关键词 柔性直流输电 混合型多电平换流器 电路拓扑 子模块电容均压控制 前馈交叉解耦

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新型混合级联多电平换流器型静止同步补偿器的设计 被引量：11

13

作者 杜翼 江道灼 +4 位作者 林志勇 周月宾 尹瑞 王玉芬 梁一桥 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期3146-3152,共7页

构建了新型混合级联多电平换流器(hybrid cascaded multilevel converter,HCMC)型静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)(即HCMC-STATCOM)的拓扑结构,并分析其工作原理,对两电平换流器直流电压和整形电路H桥子模块个... 构建了新型混合级联多电平换流器(hybrid cascaded multilevel converter,HCMC)型静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)(即HCMC-STATCOM)的拓扑结构,并分析其工作原理,对两电平换流器直流电压和整形电路H桥子模块个数进行了优化设计。为实现两电平换流器和整形电路的协调控制及电容电压稳定控制,研究了两电平换流器和整形电路的调制策略,并提出了一种有效的控制方案。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了35 k V/±100 Mvar HCMC-STATCOM仿真模型,仿真结果表明了HCMC-STATCOM拓扑结构及其工作原理的可行性和控制方案的有效性。 展开更多

关键词 混合级联多电平换流器 静止同步补偿器 拓扑结构 控制方案 建模仿真

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混合级联多电平换流器型静止同步补偿器的优化设计 被引量：7

14

作者 杜翼 江道灼 +3 位作者 林志勇 尹瑞 王玉芬 梁一桥 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期88-94,共7页

研究了混合级联多电平换流器型静止同步补偿器(HCMC-STATCOM)。对两电平换流器的直流电压和整形电路的模块个数进行了优化设计;对两电平换流器和整形电路的直流电容纹波电压进行了数学建模,为电容参数设计提供了理论基础;对HCMC-STATCO... 研究了混合级联多电平换流器型静止同步补偿器(HCMC-STATCOM)。对两电平换流器的直流电压和整形电路的模块个数进行了优化设计;对两电平换流器和整形电路的直流电容纹波电压进行了数学建模,为电容参数设计提供了理论基础;对HCMC-STATCOM与链式静止同步补偿器进行了对比研究,结果表明HCMC-STATCOM能够有效减少H桥的模块数目,同时能够显著减少储能电容的容量,有利于减少装置的成本及其占地面积。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了35kV/±100Mvar的HCMC-STATCOM仿真模型,仿真结果表明了HCMC-STATCOM拓扑结构的可行性和理论分析的正确性。 展开更多

关键词 混合级联多电平换流器 静止同步补偿器 拓扑结构 参数优化 电容设计 建模 仿真

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混合级联多电平换流器最优冗余配置方法 被引量：1

15

作者 徐莹 赵鹏豪 +1 位作者 许建中 赵成勇 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期25-30,共6页

混合多电平换流器具备直流故障处理的能力,且使用的器件数目少,在直流架空线输电领域具有广泛的应用前景。首先在保证换流器正常运行和直流故障穿越能力的条件下,分析了HCMC中整形电路和导通开关的模块初始数目。根据器件承受应力的不同... 混合多电平换流器具备直流故障处理的能力,且使用的器件数目少,在直流架空线输电领域具有广泛的应用前景。首先在保证换流器正常运行和直流故障穿越能力的条件下,分析了HCMC中整形电路和导通开关的模块初始数目。根据器件承受应力的不同,分析了HCMC中整形电路和导通开关的重要器件的可靠性,以用于计算整形电路子模块和导通开关模块的可靠性。在保证换流器可靠性并兼顾经济性的原则下,提出HCMC中整形电路子模块和导通开关模块的冗余配置方法。最后在基于高电压大容量架空线输电系统的具体算例下,验证所提出的冗余配置方法的有效性。 展开更多

关键词 混合级联多电平换流器 整形电路 导通开关 最优冗余配置

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基于混合直流换流器的海上风电送出系统的启动策略 被引量：18

16

作者 方梓熙 艾斯卡尔 +3 位作者 蔡旭 杨志千 史先强 方陈 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2698-2707,共10页

混合型直流换流器由全控辅助换流器与二极管整流器并联构成,相比传统模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),所需子模块数目大量减少,用于海上直流输电时的经济性显著上升,但目前针对该混合换流器的预充电尚无研究。为... 混合型直流换流器由全控辅助换流器与二极管整流器并联构成,相比传统模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),所需子模块数目大量减少,用于海上直流输电时的经济性显著上升,但目前针对该混合换流器的预充电尚无研究。为此,提出了混合直流换流器的启动策略。首先将混合换流器的启动分为不控充电与可控充电2个阶段,针对不控充电阶段分析了子模块电容电压之间的关系,并给出了限流电阻的计算方法。针对可控充电阶段,提出了2种不同的预充电方案。第1种方案依托于参数设计,方案简单有效,但降低了拓扑的模块性,提高了应用成本。第2种方案依托于环流控制,可以不用降低拓扑的模块性,但流程更加复杂,充电速度较慢。最后在MATLAB/Simulink中构建了混合换流器模型进行仿真,仿真结果验证了启动策略的有效性。 展开更多

关键词 混合直流换流器 预充电过程 启动策略 柔性直流输电 海上风场 二极管整流器

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基于混合型MMC的柔性直流电网故障穿越协同控制策略 被引量：1

17

作者 李国庆 王晓雪 +2 位作者 江守其 辛业春 王拓 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期4817-4825,共9页

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、输送和并网的有效手段。针对传统直流故障穿越(fault ride-through,FRT)方案会引起全网功率传输中断的问题,提出一种新型的直... 基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、输送和并网的有效手段。针对传统直流故障穿越(fault ride-through,FRT)方案会引起全网功率传输中断的问题,提出一种新型的直流FRT协调控制策略,其可快速阻断故障电流并维持非故障线路换流站不退出运行。在分析故障电流组成及关键影响因素的基础上,针对故障线路MMC(fault line MMC,FLMMC),提出了自适应于故障线电流变化的负压控制策略,该策略可以提升电流衰减速度,保证故障可靠隔离。针对非故障线路MMC(non-fault line MMC,NFLMMC),考虑到FLMMC的过电流、过电压风险,提出了NFLMMC主动限流(active current-limiting control,ACLC)协同控制方法,设计了限流性能可自适应于直流母线电压变化的参数选取原则,在抑制故障电流的同时兼顾直流电网的快速恢复。最后,基于RTLAB实时数字仿真平台搭建了四端柔性直流电网仿真模型。仿真结果表明,所提协同控制策略能够快速阻断直流故障电流,缩短直流电网功率恢复时间,提高系统安全稳定性。 展开更多

关键词 直流电网 混合型模块化多电平换流器 直流故障 负压控制 主动限流控制

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一种新型的n＋1混合式模块化多电平换流器拓扑结构及其控制策略 被引量：10

18

作者 缪惠宇 梅军 +2 位作者 张宸宇 郑建勇 梅飞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期88-95,共8页

针对中压应用场合,提出一种新型的n+1混合式模块化多电平换流器(HMMC)拓扑结构。在传统单桥臂n个子模块的模块化多电平换流器(MMC)基础上,加入1个全桥子模块,使其电容电压控制为半桥子模块的一半,实现输出电压电平数由原先的n+1增长至2... 针对中压应用场合,提出一种新型的n+1混合式模块化多电平换流器(HMMC)拓扑结构。在传统单桥臂n个子模块的模块化多电平换流器(MMC)基础上,加入1个全桥子模块,使其电容电压控制为半桥子模块的一半,实现输出电压电平数由原先的n+1增长至2n+3。针对其结构提出一种混合式调制方式,在保证HMMC稳定工作的基础上,降低HMMC子模块的工作开关损耗。由于全桥、半桥子模块电容电压不一致,采用一种电容预充电方式,并对子模块电容电压建立数学模型,提出一种子模块电容电压平衡的控制策略。在MATLAB/Simulink软件中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提拓扑结构和控制策略的有效性和正确性。 展开更多

关键词 混合式模块化多电平换流器 混合调制 子模块电容电压平衡 电容预充电

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混合型模块化多电平换流器解析建模与功率运行区间分析 被引量：13

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作者 鲁晓军 向往 +1 位作者 林卫星 文劲宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期76-84,共9页

混合型模块化多电平换流器(MMC)在远距离大容量架空线输电领域具有十分广阔的应用前景。为定量研究混合型换流器的运行特性,文中提出了混合型MMC动态解析模型和稳态解析模型的建模方法。通过稳态解析模型求解与换流器内部电气量和控制... 混合型模块化多电平换流器(MMC)在远距离大容量架空线输电领域具有十分广阔的应用前景。为定量研究混合型换流器的运行特性,文中提出了混合型MMC动态解析模型和稳态解析模型的建模方法。通过稳态解析模型求解与换流器内部电气量和控制量有关的非线性方程组,实现了在任意直流电压和功率运行点下换流器运行特性的完全解析求解。对比了不同直流电压水平下,电磁暂态模型仿真结果和稳态解析模型的计算结果,验证了稳态解析模型的精确性。研究了考虑多种运行约束条件时混合型MMC的功率运行区间计算方法,尤其考虑了半桥子模块的均压约束。计算了不同直流电压水平下的功率运行区间,分析了各约束条件以及子模块电容、桥臂电抗器、桥臂子模块比例等参数对功率运行区间的影响。 展开更多

关键词 模块化多电平换流器 混合型模块化多电平换流器 运行区间 解析模型 高压直流输电

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考虑子模块均压约束的混合型模块化多电平换流器功率极限分析 被引量：12

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作者 廖敏 许韦华 +5 位作者 杨杰 李鹏飞 季明晶 鲁晓军 向往 文劲宇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期17-25,共9页

混合型模块化多电平换流器具备降压运行和不闭锁穿越直流故障的能力,子模块均压约束是其降压运行时对稳态功率运行范围起主要限制的运行约束。从满足子模块均压约束的换流器桥臂电流和桥臂电压的特性出发,分析了混合型模块化多电平换流... 混合型模块化多电平换流器具备降压运行和不闭锁穿越直流故障的能力,子模块均压约束是其降压运行时对稳态功率运行范围起主要限制的运行约束。从满足子模块均压约束的换流器桥臂电流和桥臂电压的特性出发,分析了混合型模块化多电平换流器在降压运行时的功率极限运行范围。提出了快速确定混合型模块化多电平换流器可行功率运行域的计算方法。通过对比解析扫描计算的结果和电磁暂态仿真共同验证了计算方法的准确性和有效性。分析了全桥子模块比例对功率运行极限范围的影响。从功率运行能力的角度提出了全桥子模块最小比例的设计方法。 展开更多

关键词 混合型模块化多电平换流器 模块化多电平换流器 柔性直流输电 功率运行域 子模块均压

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