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基于加速-鲁棒性目标级联法的柔性互联微网群分层协同优化调度方法
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作者 张楚天 熊炜 +3 位作者 陆之洋 袁旭峰 徐玉韬 苗宇 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第1期35-43,共9页
随着“双碳”目标下新型电力系统的发展,微电网规模日益增加,基于柔性互联的微电网群可实现微电网间互联互济,提高供电可靠性和经济性。针对柔性互联微电网群的优化调度问题,提出基于加速-鲁棒性目标级联法的微网群分层协同调度策略。首... 随着“双碳”目标下新型电力系统的发展,微电网规模日益增加,基于柔性互联的微电网群可实现微电网间互联互济,提高供电可靠性和经济性。针对柔性互联微电网群的优化调度问题,提出基于加速-鲁棒性目标级联法的微网群分层协同调度策略。首先,分别制定峰、平、谷不同时刻调度策略,建立微网群双层模型,上层是以微网群运营为主体的经济调度模型,下层是以子微网为主体的经济调度模型。其次,将智能软开关(soft open point,SOP)连在子微网末端的公共点,通过SOP实现子微网之间的互联,将微网与主网之间的交换功率作为耦合变量,采用加速-鲁棒性目标级联法实现上、下层模型的优化求解。最后,由算例分析表明:基于加速-鲁棒性目标级联法的优化调度方案能减少系统运行成本,实现整个微网群系统的协同优化调度。 展开更多
关键词 柔性互联微网群 优化调度 分时电价 加速-鲁棒性目标级联法 多运营主体
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新型电力系统柔性构网技术及其应用 被引量:3
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作者 郑外生 饶宏 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第12期1-10,共10页
随着新能源大规模并网,电力系统电磁特性和机电特性间的耦合更加紧密,动态行为更加复杂,面临频率电压支撑能力不足、失稳风险增加等诸多挑战。而现有电网规划和运行控制设计方法仍沿袭传统电力系统方法,难以发挥新能源、储能、直流等电... 随着新能源大规模并网,电力系统电磁特性和机电特性间的耦合更加紧密,动态行为更加复杂,面临频率电压支撑能力不足、失稳风险增加等诸多挑战。而现有电网规划和运行控制设计方法仍沿袭传统电力系统方法,难以发挥新能源、储能、直流等电力电子设备快速灵活调控的优势。文中提出利用电力电子设备构造灵活可控柔性电网(简称柔性构网)的新型电力系统构建技术。通过“柔性互联”避免交流电网故障连锁传播、故障影响范围扩大的问题,并保持分区间灵活互济能力;通过“主动支撑”提升关键节点电压/频率支撑能力,提高电网稳定性。文中阐述了新型电力系统发展面临的挑战,提出柔性构网概念及其内涵,并研究了柔性构网的基本思路和未来发展方向。最后,介绍了柔性构网技术在中国南方电网实际工程中的应用情况。 展开更多
关键词 构网 柔性互联 新能源 主动支撑 新型电力系统
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储能型柔性互联设备的构网运行与故障过流抑制策略
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作者 朱恩泽 张国驹 +2 位作者 葛雪峰 王鑫达 裴玮 《电力工程技术》 北大核心 2025年第4期33-41,共9页
随着新能源发电技术的不断发展与应用,配电网逐渐成为具备传输、分配、存储与交易功能的枢纽平台,运行压力日益增大。柔性互联设备(flexible interconnected device, FID)为配电网互联提供了一种解决方案,可以增强配电网的潮流调控能力... 随着新能源发电技术的不断发展与应用,配电网逐渐成为具备传输、分配、存储与交易功能的枢纽平台,运行压力日益增大。柔性互联设备(flexible interconnected device, FID)为配电网互联提供了一种解决方案,可以增强配电网的潮流调控能力和故障隔离能力。但以光伏为代表的新能源发电接入和传统大惯性转子电机退网导致的电网整体惯性降低、频率稳定性差等问题日益凸显,目前的FID无法满足电网惯性支撑的需求。为解决上述问题,文中将储能型FID与以虚拟同步机(virtual synchronous generator, VSG)为代表的构网型控制相结合,在满足配电网灵活调控的基础上,实现对交流电网的惯性支撑,揭示VSG控制与下垂控制的内在联系。同时,考虑到故障工况下VSG策略易产生过电流的特性,提出一种构造虚拟电压的前馈抑制策略,能够基于功率前馈、电压前馈实现故障状态下FID的过电流抑制。最后通过MATLAB/Simulink仿真,验证策略的功率调配控制以及在单相故障和三相故障时过电流抑制策略的有效性。 展开更多
关键词 储能型柔性互联设备(FID) 低压配电网 虚拟同步机(VSG) 电网故障 过电流抑制 虚拟电压
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基于线路阻抗调节原理的旋转潮流控制器电压/功率因数协调控制策略
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作者 贾焦心 吴炜林 +3 位作者 邵晨 颜湘武 蔡文超 江智源 《电工技术学报》 北大核心 2025年第22期7418-7430,共13页
为实现有源配电网馈线电压与功率因数的综合调控,该文提出一种基于线路阻抗调节原理的旋转潮流控制器(RPFC)电压/功率因数协调控制策略。首先,分析RPFC的拓扑结构与稳态特性,搭建了RPFC稳态输出阻抗的等效模型。其次,分析RPFC在阻性、... 为实现有源配电网馈线电压与功率因数的综合调控,该文提出一种基于线路阻抗调节原理的旋转潮流控制器(RPFC)电压/功率因数协调控制策略。首先,分析RPFC的拓扑结构与稳态特性,搭建了RPFC稳态输出阻抗的等效模型。其次,分析RPFC在阻性、容性、阻容性三种模式下的补偿特性。然后,提出RPFC的合环点电压/功率因数解耦控制方法,即根据电压、功率因数目标值计算得出RPFC需输出的等效阻抗,转化为旋转角设定值后,通过RPFC的转速内环完成无差控制。最后,通过仿真和实验对等效模型及控制方法进行了验证,实验中RPFC的调节误差控制在1.4%以内,验证了所提策略对线路电压及功率因数连续调节的有效性。 展开更多
关键词 柔性互联配电网 旋转潮流控制器 电压调控 功率因数改善
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基于串并联型潮流控制器的互联双极直流电网不平衡功率控制 被引量:6
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作者 王洪彬 周念成 +3 位作者 廖建权 郭春生 王强钢 范炳昕 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期160-169,共10页
互联双极直流电网的不平衡潮流将增大网络的损耗甚至影响系统的正常运行。文中提出一种基于串并联型潮流控制器(SP-PFC)的互联双极直流电网不平衡功率抑制策略。首先,介绍了SP-PFC的拓扑及工作模式,然后推导了恒功率控制下SP-PFC的输出... 互联双极直流电网的不平衡潮流将增大网络的损耗甚至影响系统的正常运行。文中提出一种基于串并联型潮流控制器(SP-PFC)的互联双极直流电网不平衡功率抑制策略。首先,介绍了SP-PFC的拓扑及工作模式,然后推导了恒功率控制下SP-PFC的输出电压和线路电流表达式。由于SP-PFC的输出电压和电流呈非线性关系,在额定工作点处将SP-PFC进行线性化,并对比了线性和非线性模型的区别。在此基础上,分析了不平衡负荷及受端电压对SP-PFC输出电压和线路电流的影响。建立了含SP-PFC的双极直流电网小信号模型,分析了含SP-PFC的双极直流电网的稳定性。在MATLAB/Simulink中搭建了含SP-PFC的双极直流电网仿真模型,对SP-PFC抑制不平衡功率的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 柔性互联 双极直流电网 直流配电网 潮流控制器 不平衡潮流 恒功率控制
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适用于大电网机电暂态仿真的高压SCCL模型研究 被引量:5
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作者 韩松 徐政 +2 位作者 毛雪雁 孙黎滢 常勇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期27-31,共5页
借助PSASP电力系统仿真软件的自定义模型建立了一个适用于大电网机电暂态仿真的高压短路电流限制器(SCCL)模型。简要介绍了SCCL的结构和工作原理;描述了模型的构建方法,该模型通过比较线路电流以及线路电流变化率与短路电流阈值的大小,... 借助PSASP电力系统仿真软件的自定义模型建立了一个适用于大电网机电暂态仿真的高压短路电流限制器(SCCL)模型。简要介绍了SCCL的结构和工作原理;描述了模型的构建方法,该模型通过比较线路电流以及线路电流变化率与短路电流阈值的大小,来决定晶闸管保护型的串联补偿装置(TPSC)的投入与退出继而控制电容器(可控部分)的容抗值大小;通过一个4机11节点系统的数值仿真算例证明该模型的有效性。在一个实际华东系统算例中,分析了SCCL不同电抗值参数时的短路电流限制效果以及对系统暂态稳定性的影响,提出应用于线路的SCCL的电抗值选取不但要考虑预期的短路电流限制程度指标,还应计及线路串补度的限制。 展开更多
关键词 短路电流限制器 短路电流 FACTS TPSC 高压电网 系统互联
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直流异步联网对送端系统阻尼特性的影响 被引量:6
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作者 王媛 王渝红 +3 位作者 王彪 李建 袁川 韩连山 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2150-2159,共10页
大型交流电网采用柔性直流系统进行异步联网后,可以完全消除区域系统间的低频振荡,但送端系统内部的低频振荡特性也会发生改变。为探讨送端系统在柔性直流异步联网前后的低频振荡阻尼构成和变化规律,重点分析了负荷、交流联络线功率、... 大型交流电网采用柔性直流系统进行异步联网后,可以完全消除区域系统间的低频振荡,但送端系统内部的低频振荡特性也会发生改变。为探讨送端系统在柔性直流异步联网前后的低频振荡阻尼构成和变化规律,重点分析了负荷、交流联络线功率、运行电压及线路阻抗对系统阻尼的影响,并推导了交流联络线上增加柔性直流输电系统后,换流站不同控制方式及安装位置对送端系统低频振荡阻尼特性及小干扰稳定能力的影响机理,得出了异步联网情形的阻尼系数表达式;最后采用PSASP程序仿真计算进行验证,结果表明柔性直流异步联网能够阻断区域间低频振荡,提升送端系统阻尼特性及小干扰稳定能力,但有可能改变送端系统的区域内振荡模式。 展开更多
关键词 异步联网 阻尼 柔性直流输电 低频振荡 小干扰稳定
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基于VSC的柔性互联电网潮流解耦算法研究 被引量:15
8
作者 张朝学 邹晓松 +4 位作者 袁旭峰 熊炜 余梦天 李芷萧 刘隽楷 《电测与仪表》 北大核心 2019年第19期13-18,共6页
基于交替迭代的交直流潮流计算是柔性互联电网研究的基础,其能灵活适应电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)的各种控制方式,且对成熟的交流潮流计算方法具有良好的继承性。但此算法由于交、直流系统间存在耦合关系,需要交替进... 基于交替迭代的交直流潮流计算是柔性互联电网研究的基础,其能灵活适应电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)的各种控制方式,且对成熟的交流潮流计算方法具有良好的继承性。但此算法由于交、直流系统间存在耦合关系,需要交替进行多次迭代。对此,分析了换流器稳态模型及其常用控制方式、直流电网潮流稳态模型,随后推导出柔性互联系统交替迭代法及交替迭代法需要进行多次交替迭代的原因,提出了一种基于VSC的柔性互联电网潮流解耦算法。在不重新划分交、直流系统界限的基础上,通过对VSC有功控制参量的两次处理,继承了交替迭代法优点的同时,可避免进行多次交替迭代,使得潮流计算更加简洁且更贴近实际模型,从而使柔性互联电网潮流计算量大为减小。通过IEEE9节点和IEEE30节点交流测试系统形成的两个柔性互联系统算例,验证了文中所提算法的有效性和准确性。 展开更多
关键词 柔性互联电网 电压源换流器 交替迭代法 耦合关系 解耦算法
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大功率柔性互联设备的有功互济协调控制方法 被引量:4
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作者 王洪达 杨曼 +4 位作者 周煜韬 曹常青 李霞林 李志旺 郭力 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期37-44,共8页
针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,... 针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,为实现两侧线路变压器容量合理的目标制定了一种生成有功功率参考的方法,并基于PSCAD/EMTDC搭建了一套仿真算例,对新型柔性互联装置的基本控制与所提出的有功互济的协调控制方法进行了验证。仿真结果表明,在柔性互联装置采用所提方法时能够实现两侧交流线路的有功功率互济,解决了线路变压器容量无法合理分配的问题。 展开更多
关键词 交流电网 柔性互联装置 有功互济 协调控制方法 容量分配
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考虑转供与重构协同的多端柔性互联配电网供电恢复策略 被引量:15
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作者 徐玉韬 冯起辉 +2 位作者 谈竹奎 张超 袁旭锋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期2696-2709,共14页
柔性互联装置(FID)实现配电网不同馈线之间的柔性互联,可实现故障后配电网的快速恢复供电。该文以含直流网络的四端柔性互联配电网为研究对象,提出基于FID和网络重构的多端柔性互联配电网两阶段供电恢复策略。首先,在分析FID运行模式工... 柔性互联装置(FID)实现配电网不同馈线之间的柔性互联,可实现故障后配电网的快速恢复供电。该文以含直流网络的四端柔性互联配电网为研究对象,提出基于FID和网络重构的多端柔性互联配电网两阶段供电恢复策略。首先,在分析FID运行模式工作原理的基础上,提出了故障快速转供的FID平滑控制结构和考虑开关同期并网控制虚拟同步发电机(VSG)控制策略,支撑故障后第一阶段FID的快速供电恢复;然后,通过建立和求解考虑联络开关和FID容量限制的全局优化模型得出FID与网络重构相结合的第二阶段供电恢复策略,更大限度地恢复失电负荷;最后,利用PSCAD/MTDC仿真软件搭建了一个58节点四端含直流网络的柔性配电系统进行仿真验证。结果表明,所述供电恢复策略不仅能实现部分负荷的不停电转供,还能够通过网络重构大幅提高负荷恢复水平。 展开更多
关键词 柔性互联配电网 供电恢复 网络重构 虚拟同步发电机 开关同期并网控制
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蜂巢配电网的构建过程及优势分析 被引量:3
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作者 谢光龙 王旭斌 +1 位作者 朱琳 张可心 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期11-18,共8页
随着可再生能源的发展,广泛接入的波动性能源使得配电系统必须实现互联互通,蜂巢结构的互联配电网形态显示出来巨大优势。首先分析了蜂巢配电网的基本形态以及拓扑结构,阐述了蜂巢配电网的由点到线再到面的构建过程以及用到的柔性互联... 随着可再生能源的发展,广泛接入的波动性能源使得配电系统必须实现互联互通,蜂巢结构的互联配电网形态显示出来巨大优势。首先分析了蜂巢配电网的基本形态以及拓扑结构,阐述了蜂巢配电网的由点到线再到面的构建过程以及用到的柔性互联装置等关键技术,最后分析了互联的蜂巢配电网在未来电网构建中的经济性与高效性,从而说明了建设互联互通蜂巢配电网的可行性,并对未来互联互通配电网的发展进行了前景展望。 展开更多
关键词 蜂巢配电网 柔性互联 智能化电网
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支撑城市电网分区互联的柔性直流优化控制技术 被引量:12
12
作者 唐晓骏 张正卫 +3 位作者 韩民晓 王璟 谢岩 田春筝 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期179-185,共7页
针对城市电网分层分区网架供电能力不足、负载不均衡、安全可靠性差等问题,提出一种支撑城市电网分区互联的柔性直流优化控制策略。首先,针对城市电网安全经济运行需求建立了稳态和暂态优化控制目标;其次,建立了计及负载均衡和网络损耗... 针对城市电网分层分区网架供电能力不足、负载不均衡、安全可靠性差等问题,提出一种支撑城市电网分区互联的柔性直流优化控制策略。首先,针对城市电网安全经济运行需求建立了稳态和暂态优化控制目标;其次,建立了计及负载均衡和网络损耗的综合评价指标,采用逐步逼近法快速求解柔性直流最优功率,以实现稳态下城市电网潮流最优控制;设计了基于换流站功率裕度的多端柔性直流自适应下垂控制策略,合理分配故障后各分区紧急功率支援,同时减小直流电压偏差。以郑州城市电网实际算例仿真验证了所提方法的有效性和工程实用性。 展开更多
关键词 城市电网 柔性互联 自适应下垂控制 紧急功率支援
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基于直流微网的固态变压器及其VSG控制 被引量:1
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作者 王庆喜 袁至 +1 位作者 王维庆 何山 《现代电子技术》 2022年第24期80-85,共6页
为解决可再生能源发电经电力电子器件并网导致的惯性低、阻尼差问题,以及直流微网中光伏、风力发电功率的随机性与不确定性导致的固态变压器隔离级低压侧直流母线电压波动问题,文中针对风光储在MMC型固态变压器隔离级低压侧直流母线并... 为解决可再生能源发电经电力电子器件并网导致的惯性低、阻尼差问题,以及直流微网中光伏、风力发电功率的随机性与不确定性导致的固态变压器隔离级低压侧直流母线电压波动问题,文中针对风光储在MMC型固态变压器隔离级低压侧直流母线并网架构,提出一种输入级、输出级、直流微网储能端口VSG联合控制的MMC型固态变压器。该变压器兼顾惯性与阻尼,MMC输入级虚拟同步电机控制能够实现与配电网的柔性互联,输出级虚拟同发电步机控制能够实现良好的带负载能力,直流微网储能端口虚拟直流发电机控制的引入能够实现可再生能源发电的柔性接入,从而进一步提升固态变压器隔离级低压侧直流母线电压的稳定性。仿真结果表明,基于MMC⁃SST直流微网并网架构中所提控制策略具有可行性与有效性。 展开更多
关键词 MMC⁃SST 直流微网 可再生能源 并网架构 柔性互联 柔性接入 电动汽车 储能
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基于多类型换流设备的受端电网耦合鲁棒阻尼控制策略 被引量:2
14
作者 孙天一 李保宏 +3 位作者 江琴 张英敏 张敏 王腾鑫 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期210-216,共7页
针对混合级联直流馈入与柔性输电设备密集接入的受端电网,为增强其特定振荡模式的阻尼,利用不同换流设备控制回路间的相互作用,提出了一种基于多输入多输出系统模型的耦合鲁棒阻尼控制器设计方法。根据主模比指标选取振荡抑制效果最佳... 针对混合级联直流馈入与柔性输电设备密集接入的受端电网,为增强其特定振荡模式的阻尼,利用不同换流设备控制回路间的相互作用,提出了一种基于多输入多输出系统模型的耦合鲁棒阻尼控制器设计方法。根据主模比指标选取振荡抑制效果最佳的反馈信号作为控制器输入信号;利用总体最小二乘-旋转不变技术识别系统的振荡模式并辨识系统降阶模型;采用混合H_(2)/H_(∞)方法设计耦合鲁棒控制阻尼器。控制器采用平衡截断法进行降阶,兼具鲁棒性能与实际工程应用。混合级联直流与受端江苏电网互联系统的时域仿真结果表明,相比于传统超前-滞后控制器,耦合鲁棒阻尼控制器在多种扰动和故障下均能有效抑制低频振荡,使系统快速恢复稳定运行。 展开更多
关键词 交直流互联电网 柔性输电设备 低频振荡 混合H2/H∞方法 耦合鲁棒阻尼控制
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直流电网在全球能源互联网中的应用定位与案例研究 被引量:10
15
作者 肖晋宇 张宇 +1 位作者 万磊 李惠玲 《全球能源互联网》 2018年第1期32-38,共7页
本文结合全球能源互联网中清洁能源并网和跨国电网互联特点,提出了直流电网在全球能源互联网中的定位及应用场景。以中南半岛为例设计了直流电网构想方案,采用稳态模型计算了直流电网潮流分布,对短路、断线等严重故障进行了机电暂态仿真... 本文结合全球能源互联网中清洁能源并网和跨国电网互联特点,提出了直流电网在全球能源互联网中的定位及应用场景。以中南半岛为例设计了直流电网构想方案,采用稳态模型计算了直流电网潮流分布,对短路、断线等严重故障进行了机电暂态仿真,结果表明,故障线路切除后跨国直流电网和各国交流电网均能保持系统稳定。直流电网技术为下一步全球各主要区域跨国电网互联规划研究提供了一种重要解决思路。 展开更多
关键词 全球能源互联网 直流电网 柔性直流 中南半岛
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珠三角电网目标网架研究 被引量:7
16
作者 杨燕 林勇 +1 位作者 左郑敏 徐蔚 《广东电力》 2017年第12期62-69,共8页
珠三角电网具有负荷密度高、多直流馈入及网架结构复杂特征,存在短路电流超标、交直流交互影响严重、风险控制能力不足等问题。为此,提出以分区互联形态构建珠三角电网目标网架,具体构建了500 kV交流弱联系、1 000 kV特高压交流和异步互... 珠三角电网具有负荷密度高、多直流馈入及网架结构复杂特征,存在短路电流超标、交直流交互影响严重、风险控制能力不足等问题。为此,提出以分区互联形态构建珠三角电网目标网架,具体构建了500 kV交流弱联系、1 000 kV特高压交流和异步互联3类方案,仿真分析了分区规模、联络形式等因素对珠三角电网安全性能的影响。结果表明,异步互联方案在故障隔离、提升系统可控性方面具有优势。 展开更多
关键词 珠三角电网 目标网架 分区互联 柔性直流
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无变压器MMC交流故障穿越策略
17
作者 黄晨贵 罗一 +1 位作者 王志文 韦凤梅 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期100-108,共9页
基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了一种基于无变压... 基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的柔性技术是实现城市分区电网互联的新技术,针对目前双联接变压器半桥子模块MMC和单联接变压器混合子模块MMC的柔性互联装置造价高和占地面积大的缺点,提出了一种基于无变压器混合子模块MMC的供电分区柔性互联装置.分析了装置连接的分区电网间零序电流特性,设计了一种基于比例谐振控制器的零序电流抑制策略.针对电网故障时,非故障相电压抬升对装置运行特性的影响,指出了一种降低直流电压的控制方法,并给出了电网故障时直流电压参考值和装置MMC桥臂全桥子模块占比的设计方案.在基于RT-LAB的半实物实验平台上进行了实验,实验结果表明电网单相对地故障时分区电网间的零序电流为零,装置仍然可以实现75%额定功率的传送,验证了本文直流电压参考值和全桥子模块占比设计的正确性以及交流故障穿越策略的有效性. 展开更多
关键词 无变压器 供电分区柔性互联装置 零序电流抑制 交流故障穿越
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