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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
1
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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海上风电-柔直与常规直流混合馈入系统谐振稳定性分析及优化
2
作者 叶柏贤 王学梅 +2 位作者 刘航 廖芳群 汪娟娟 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第17期68-80,共13页
当海上风电-柔直并网工程与常规直流工程受端落点距离相近时,将形成混合多馈入直流输电系统,而该类系统的谐振特性尚不清楚。为此,文中基于广义平均理论开发了电网换相换流器和模块化多电平换流器的传递函数计算模型。在此基础上,采用... 当海上风电-柔直并网工程与常规直流工程受端落点距离相近时,将形成混合多馈入直流输电系统,而该类系统的谐振特性尚不清楚。为此,文中基于广义平均理论开发了电网换相换流器和模块化多电平换流器的传递函数计算模型。在此基础上,采用考虑频变分布特性的长距离直流输电线路谐波阻抗模型,依托实际工程的典型控制结构和实例参数,建立了海上风电-柔直与常规直流混合馈入系统的线性化频域模型。然后,推导出刻画系统稳定性的单输入-单输出等效交流导纳,并分析了系统的潜在谐振问题,探究了海上风电-柔直与常规直流送端系统、柔直换流站和常规直流换流站间的控制器交互影响,以及直流功率、联络线长度、换流站无功出力等对系统稳定性特征的影响。最后,提出一种基于交流电流反馈的阻抗重塑策略,并在PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真模型中验证了所提控制器的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 基于模块化多电平换流器的高压直流 混合多馈入系统 谐振 阻抗重塑 稳定性 广义平均理论
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用于海上风电的DRU-MMC混合换流器控制策略和容量选取 被引量：8
3
作者 甘慧辰 肖晃庆 黄莹 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期28-37,共10页
在众多海上风电送出方案中,基于二极管整流单元(DRU)和模块化多电平换流器(MMC)并联的方案具有显著的经济效益,受到了广泛关注。相比于纯柔性直流送出方案,DRU-MMC并联送出方案的海上换流平台具有更小的体积、重量和成本。在此方案中,DR... 在众多海上风电送出方案中,基于二极管整流单元(DRU)和模块化多电平换流器(MMC)并联的方案具有显著的经济效益,受到了广泛关注。相比于纯柔性直流送出方案,DRU-MMC并联送出方案的海上换流平台具有更小的体积、重量和成本。在此方案中,DRU传输绝大部分功率,小容量MMC则提供风机启动所需功率、电压和频率支撑以及补偿由DRU引入的谐波电流。针对DRU-MMC并联送出拓扑,提出有功功率分配策略和谐波补偿策略,使功率在DRU和MMC之间合理分配。在MMC主要功能实现的前提下,分析了MMC最小容量的选取。从投资和运营两个方面,对比了MMC和DRU-MMC并联两种送出方案海上换流平台的成本差异。最后,在PSCAD/EMTDC平台上进行了仿真,验证了所述策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 二极管整流单元 混合直流 模块化多电平换流器 协调控制 谐波补偿
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近海可再生能源发电研究综述与展望 被引量：11
4
作者 吴峰 鞠平 +3 位作者 秦川 李龙 陶爱峰 孙黎霞 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期80-87,共8页
综述国内外近海可再生能源发电的研究进展,指出现有以单一的近海可再生能源为对象的开发利用中存在能源利用率低、装置可靠性差等缺点。在此基础上,提出融合近海风电、波浪能发电和潮流能发电,研究近海可再生能源综合发电的新思路。在... 综述国内外近海可再生能源发电的研究进展,指出现有以单一的近海可再生能源为对象的开发利用中存在能源利用率低、装置可靠性差等缺点。在此基础上,提出融合近海风电、波浪能发电和潮流能发电,研究近海可再生能源综合发电的新思路。在综合发电系统的构建、系统建模以及含近海可再生能源综合发电场电网的网源协调控制等方面开展研究,并讨论了具体研究方案和技术路线。 展开更多
关键词 近海风力发电 波浪能发电 潮流能发电 近海可再生能源综合发电 数学模型 发电系统协调控制 综述
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近海可再生能源综合发电系统模型对比 被引量：4
5
作者 秦川 闻丹银 +1 位作者 鞠平 吴峰 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期574-581,共8页
介绍融合近海风力发电、波浪能发电以及潮流能发电的近海可再生能源综合发电系统的电气拓扑结构,并以此系统为例,在Matlab/Simulink平台下分别搭建了其详细模型和相量模型。在定性分析2种模型的区别之后,分别在风速变化时以及电网扰动... 介绍融合近海风力发电、波浪能发电以及潮流能发电的近海可再生能源综合发电系统的电气拓扑结构,并以此系统为例,在Matlab/Simulink平台下分别搭建了其详细模型和相量模型。在定性分析2种模型的区别之后,分别在风速变化时以及电网扰动故障下,对详细模型和相量模型进行了仿真对比。时域仿真结果显示,详细模型和相量模型的稳态、动态响应趋势均基本一致;详细模型仿真计算耗时长,且仿真曲线中包含高频分量;相量模型仿真计算耗时短,仿真曲线相对平滑。 展开更多
关键词 近海可再生能源综合发电系统 近海风电 波浪能发电 潮流能发电 详细模型 相量模型
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潮流作用下海上风电群桩基础局部冲刷与防护试验研究 被引量：12
6
作者 贾家喻 张金凤 +2 位作者 郑斌 张玉杭 祁佳睿 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2023年第1期159-168,共10页
海上风电基础局部冲刷会影响风电结构的稳定,对海上风电的安全运行至关重要。以四腿群桩导管架基础为研究对象,对潮流条件下基础局部冲刷开展试验研究。试验结果表明:0°水流条件下,最大冲刷深度为1.05倍桩径;45°水流条件下,... 海上风电基础局部冲刷会影响风电结构的稳定,对海上风电的安全运行至关重要。以四腿群桩导管架基础为研究对象,对潮流条件下基础局部冲刷开展试验研究。试验结果表明:0°水流条件下,最大冲刷深度为1.05倍桩径;45°水流条件下,最大冲刷深度为0.97倍桩径。并探索了新型蜂巢结构在群桩基础防冲刷中的应用,设计了蜂巢格室防护方案,发现在蜂巢防护情况下,两个流向作用于四腿群桩基础时最大冲刷深度仅为无防护情况下的27.3%和25.9%,表明蜂巢格室在海上风电基础的冲刷防护方面具有良好效果,在实际工程中具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 海上风电 群桩基础 潮流 系列比尺 局部冲刷 新型蜂巢结构 防冲措施
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海上风力潮流联合发电系统的容量配置研究 被引量：1
7
作者 胡恩德 杨欢 +1 位作者 赵荣祥 郑太英 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第1期62-67,共6页
针对海上可再生能源的有效利用问题,对新型海上风力潮流联合发电系统进行了研究。定性分析了海上风电与潮流发电在时间、空间上的互补性,简要分析了二者共用桩柱式基础平台的优势。分析了海上风力潮流联合发电系统的拓扑,建立了系统的... 针对海上可再生能源的有效利用问题,对新型海上风力潮流联合发电系统进行了研究。定性分析了海上风电与潮流发电在时间、空间上的互补性,简要分析了二者共用桩柱式基础平台的优势。分析了海上风力潮流联合发电系统的拓扑,建立了系统的仿真模型,介绍了系统的主要评价指标。以舟山龟山水道为例,利用HOMER软件对风力潮流联合发电系统进行了容量配置的寻优。研究结果表明:在满足所设定的约束条件时,风力潮流联合发电系统具有更好的经济性;灵敏度分析结果表明了风力、潮流独立发电与风力潮流联合发电系统的适用情况。 展开更多
关键词 海上风力潮流联合发电 容量配置 HOMER 灵敏度分析
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半潜式风流联合发电装置水动力性能分析 被引量：4
8
作者 周丙浩 和禹含 +2 位作者 马勇 胡超 徐颜 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第8期1258-1264,共7页
文章基于半潜式风流联合发电装置,以频域势流理论为基础,研究风流联合发电装置的频域水动力性能,得到了漂浮式载体在规则波中的运动响应RAO和水动力系数;根据载体频域分析结果、水轮机CFD数值模拟结果及风力机载荷特性确定装置的风、浪... 文章基于半潜式风流联合发电装置,以频域势流理论为基础,研究风流联合发电装置的频域水动力性能,得到了漂浮式载体在规则波中的运动响应RAO和水动力系数;根据载体频域分析结果、水轮机CFD数值模拟结果及风力机载荷特性确定装置的风、浪、流等载荷,利用Fortran编程对AQWA进行二次开发,计入附加的定常力及非定常力,并以此计算极限工况(破损自存工况)下,不规则波中的系统运动响应和系泊线张力。计算结果表明,该半潜式风流联合发电装置在极限工况下具有良好的水动力性能,设计安全可靠。 展开更多
关键词 海上风能 潮流能 半潜式发电装置 运动响应 系泊线张力
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基于电流源换流器的混合型海上风电直流输电系统 被引量：23
9
作者 夏嘉航 王晨欣 +2 位作者 展瑞琦 赵成勇 郭春义 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期129-138,共10页
基于二极管整流器(DR)的海上风电并网方案能大幅降低投资成本,但其控制和启动问题难以解决。主动换相型电流源换流器(CSC)具有较高的功率密度和较强的控制性能,但成本相对较高。文中提出一种基于DR与辅助CSC混合级联的海上风电直流输电... 基于二极管整流器(DR)的海上风电并网方案能大幅降低投资成本,但其控制和启动问题难以解决。主动换相型电流源换流器(CSC)具有较高的功率密度和较强的控制性能,但成本相对较高。文中提出一种基于DR与辅助CSC混合级联的海上风电直流输电并网系统,既能实现海上平台轻型化,又能解决DR的控制和启动问题。首先,对拓扑结构和数学模型进行分析;然后,提出海上风电并网系统的稳态控制策略和黑启动控制策略,并基于PSCAD/EMTDC进行仿真验证;最后,对所提方案进行经济性分析。结果表明,混合级联型海上风电并网系统能平稳完成风电场黑启动,具有良好的稳态特性,并能适应风电出力的波动。 展开更多
关键词 海上风电 混合直流输电 轻型化 电流源换流器 黑启动 经济性分析
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