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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 海上风电 柔性直流输电系统 超级电容储能 故障穿越 直流过电压
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基于差动正序分量波形相似度的海上风电低频输电线路保护方法
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作者 高淑萍 周永宁 +3 位作者 王晨清 陈实 宋国兵 权喆 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第11期95-104,共10页
海上风电低频输电线路故障受双侧电力电子换流器控制策略影响,其故障特征以及对传统保护的影响较为复杂。基于双端换流器控制策略和故障复合序网,从理论上分析传统电流差动保护的适应性,得到存在拒动风险的结论。结合故障后电压、电流... 海上风电低频输电线路故障受双侧电力电子换流器控制策略影响,其故障特征以及对传统保护的影响较为复杂。基于双端换流器控制策略和故障复合序网,从理论上分析传统电流差动保护的适应性,得到存在拒动风险的结论。结合故障后电压、电流波形特点,提出基于差动正序分量波形相似度的保护方法。该方法首先提取线路两侧保护安装处电流与电压的故障分量,利用对称分量法得到故障分量所对应差动电流与差动电压的正序分量,对正序差动电压进行修正。然后,利用改进余弦相似度计算差动电流与修正差动电压正序分量的相关程度,通过相关性的差异来识别区内、外故障。最后,在PSCAD中搭建了海上低频输电系统模型,对线路中发生不同故障位置、故障类型、不同过渡电阻和采样频率的故障情况进行分析,验证了所提保护方法的快速性和有效性。 展开更多
关键词 海上风电 低频输电系统 线路保护 对称分量法 改进余弦相似度
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基于固有频率的海上风电接入柔直系统的交流送出线路纵联保护原理
3
作者 戴志辉 韩哲宇 李杭泽 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第5期35-46,共12页
当海上风电交流送出线路发生不对称故障时,因线路两侧换流器均采用负序抑制控制策略,负序网络中电容电流影响不可忽略,传统纵联差动保护可靠性降低。为此,首先阐述了海上风电柔直送出系统结构,并通过送出线路两侧电力电子设备控制策略... 当海上风电交流送出线路发生不对称故障时,因线路两侧换流器均采用负序抑制控制策略,负序网络中电容电流影响不可忽略,传统纵联差动保护可靠性降低。为此,首先阐述了海上风电柔直送出系统结构,并通过送出线路两侧电力电子设备控制策略分析其故障特征。其次,考虑电容电流分析纵差保护适应性和固有频率差动保护盲区问题。在此基础上,利用海上模块化多电平换流器侧母线负序电压及线路两侧电流正序分量之和构造出表征位置的变量λ,并利用λ构造保护辅助判据。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建海上风电系统模型,分析并验证所提保护方案的有效性。结果表明,所提方法可靠性高、动作速度快,能耐受20 dB噪声和100Ω过渡电阻。 展开更多
关键词 海上风电 交流送出线路 纵联保护 固有频率 负序电压
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适用于超大规模海上风电并网的直流送出系统 被引量:1
4
作者 章浅诺 张哲任 +1 位作者 金砚秋 徐政 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第1期106-114,共9页
随着海上风电的超大规模开发,亟须提高输电廊道的利用率,实现超大规模海上风电并网的经济性和高效性。提出了适用于超大规模海上风电并网的直流送出系统构建方案,介绍了该系统的网架结构和电压等级、主接线方式、换流器拓扑以及陆上汇... 随着海上风电的超大规模开发,亟须提高输电廊道的利用率,实现超大规模海上风电并网的经济性和高效性。提出了适用于超大规模海上风电并网的直流送出系统构建方案,介绍了该系统的网架结构和电压等级、主接线方式、换流器拓扑以及陆上汇集站结构。在此基础上,提出了适用于该系统的交直流故障处理策略,包括系统平波电抗器配置、直流耗能装置配置和交直流故障处理策略。在PSCAD/EMTDC时域仿真软件中搭建了±500 kV/10000 MW海上风电直流送出系统的仿真模型,对交直流故障进行仿真,验证了所提方案及其交直流故障处理策略的可行性。 展开更多
关键词 远海风电 直流送出系统 交直流故障处理 模块化多电平换流器
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远海风电轻型化直流送出技术综述
5
作者 肖晃庆 甘慧辰 +2 位作者 黄莹 张利东 杨苹 《高电压技术》 北大核心 2025年第6期2702-2719,共18页
柔性直流输电技术是大规模远海风电并网的首选技术方案,然而柔性直流换流平台相较于传统电网换相型直流换流平台体积更大、重量更重,存在投资建设成本高昂的问题。该文从远海风电直流送出系统集电和输电2个层面出发,讨论了现有海上风电... 柔性直流输电技术是大规模远海风电并网的首选技术方案,然而柔性直流换流平台相较于传统电网换相型直流换流平台体积更大、重量更重,存在投资建设成本高昂的问题。该文从远海风电直流送出系统集电和输电2个层面出发,讨论了现有海上风电轻型化直流送出的主要技术方案和关键技术。其中,轻型化集电技术主要有中频交流汇集技术、直流汇集技术和无升压变压器交流汇集技术3类;轻型化输电技术主要有基于紧凑型模块化多电平换流器的柔性直流输电技术、基于二极管整流单元的高压直流送出技术和基于混合型整流器的高压直流送出技术3类。最后,指出了远海风电轻型化直流送出技术的未来发展趋势和关键技术问题,为低成本远海风电工程建设提供参考。 展开更多
关键词 远海风电 轻型化 高压直流送出 模块化多电平换流器 二极管整流器 混合整流器
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海上风电经DR-MMC串联直流送出系统启动策略
6
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 海上风电 DR-MMC串联 直流送出 启动策略 低电压穿越 能量均衡
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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
7
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 海上风电 柔性低频输电系统 三芯海缆 动态状态估计 纵联保护
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面向海上分频输电的九边形MMC的无源滑模控制策略 被引量:1
8
作者 程启明 杜婷伟 渠博岗 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期1088-1098,I0023,共12页
九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接... 九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注。目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接进行控制,并且当前常用的单一的控制方法均存在一些问题,它们的控制效果有待提升。为了改善其动态响应性能和抗干扰能力,在建立九边形变换器的解耦模型的基础上,将无源控制(passivity-based control,PBC)与滑模控制结合(sliding mode control,SMC)的无源滑模控制(PBC-SMC)用于N-MMC的控制。最后,在Matlab上搭建九边形变换器的PBC-SMC复合控制系统仿真,并模拟稳态、动态、暂态的多种不同工况,对比PI、PBC、PBC-SMC的控制效果,验证PBC-SMC复合控制的响应速度更快、电能质量更高。此外,还在RT-LAB实验平台上验证所提PBC-SMC策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 分频输电 九边形模块化多电平变换器 无源滑模控制 无源控制 PI控制
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海上风电低频输电线路时域模型识别纵联保护
9
作者 张健康 李怀强 +3 位作者 任龙飞 蒋嘉桁 张晨浩 宋国兵 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期101-109,共9页
海上风电低频输电系统电源特征不同于传统同步机系统,且线路两端额外装设并联电抗器,导致传统电流差动保护和面向陆上风电送出系统的时域模型识别纵联保护并不适用。为此,总结海上风电低频输电系统源自频率降低、电源控制策略和并联电... 海上风电低频输电系统电源特征不同于传统同步机系统,且线路两端额外装设并联电抗器,导致传统电流差动保护和面向陆上风电送出系统的时域模型识别纵联保护并不适用。为此,总结海上风电低频输电系统源自频率降低、电源控制策略和并联电抗器的线路保护需求,以原有时域模型识别纵联保护原理为基础,研究适用于海上风电低频输电线路的保护原理。提出并联电抗器电流补偿算法,并结合Bergeron模型公式提出不需要对端电压的新保护原理及判据。同时,提出基于瞬时电压的启动元件,并依据输电线路模型适用频带设计了滤波器。通过仿真实验验证所提保护原理正确性并检验保护判据的性能。 展开更多
关键词 海上风电低频输电系统 时域模型识别 纵联保护 并联电抗器 Bergeron模型 启动元件 模型适用频带
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CSC海上风电送出系统的改进型孤岛运行与黑启动策略
10
作者 姚辰昊 熊小玲 +2 位作者 冯定腾 李晓博 赵成勇 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第16期153-165,共13页
电流源换流器(CSC)海上风电送出系统具有功率密度高和能够给无源网络供电等优势,具有良好的应用前景。但现有方案存在三大问题:需要大量通信、黑启动不经济和风电机组无功功率易过载。为此,文中提出了一种改进型孤岛运行与黑启动策略。... 电流源换流器(CSC)海上风电送出系统具有功率密度高和能够给无源网络供电等优势,具有良好的应用前景。但现有方案存在三大问题:需要大量通信、黑启动不经济和风电机组无功功率易过载。为此,文中提出了一种改进型孤岛运行与黑启动策略。首先,基于灵敏度分析,提出了无需通信的CSC与风电机组协同控制海上交流电压幅值和频率的方法;接着,提出利用LC滤波器作为无功负载,送端CSC与受端CSC协同建立海上交流电压的方法;之后,分析了系统启动时直流电压对风电机组无功功率过载的影响,提出了无功功率优化策略;然后,基于PSCAD对上述策略进行仿真验证;最后,从复杂度、可行性和成本3个方面对CSC方案和二极管整流单元方案展开讨论。分析结果表明了改进型孤岛运行与黑启动策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 直流输电 电流源换流器 孤岛运行 黑启动 灵敏度 无功功率优化
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海上风电低频输电系统快速母线保护 被引量:4
11
作者 宋国兵 高校平 +3 位作者 张晨浩 窦竟铭 王秀丽 宁联辉 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期29-36,共8页
海上风电低频输电系统母线故障后,换流器型电源等效电势与阻抗因控制的切换与调整过程,不再像传统电网可视为恒定。文中理论分析了母线电流差动保护适应性,明确故障控制策略对差动保护灵敏度的影响方式。利用母线区内外故障所对应的故... 海上风电低频输电系统母线故障后,换流器型电源等效电势与阻抗因控制的切换与调整过程,不再像传统电网可视为恒定。文中理论分析了母线电流差动保护适应性,明确故障控制策略对差动保护灵敏度的影响方式。利用母线区内外故障所对应的故障等效模型不同,提出基于时域全量模型识别的母线保护。该保护原理反映被保护元件自身拓扑的变化,理论上具有不受电源特性影响的优势,同样适用于其他换流器型电网。同时,所提保护在时域中实现,不存在相量提取问题,动作速度快。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,验证了所提母线保护的可靠性和快速性。 展开更多
关键词 海上风电 低频输电系统 母线保护 适应性 模型识别 时域全量
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基于基频调制电流源换流器的海上风电送出系统的启动控制策略 被引量:3
12
作者 李晓博 冯定腾 +2 位作者 姚辰昊 熊小玲 赵成勇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期65-72,共8页
基频调制电流源换流器(FFM-CSC)可以显著提高海上风电送出系统的功率密度和经济性,现有黑启动方法需要在交流侧投切黑启动电阻,但该方式会增大海上平台的建设成本。为此,提出一种利用FFM-CSC交流侧LC滤波器的启动方法,可以提高系统黑启... 基频调制电流源换流器(FFM-CSC)可以显著提高海上风电送出系统的功率密度和经济性,现有黑启动方法需要在交流侧投切黑启动电阻,但该方式会增大海上平台的建设成本。为此,提出一种利用FFM-CSC交流侧LC滤波器的启动方法,可以提高系统黑启动方案的经济性。分析了海上风电送出系统的结构和稳态控制策略。为了分析黑启动原理,建立了送端CSC交流侧空载时的数学模型,并提出了其交流侧等效的基波和谐波通路。在此基础上,提出了海上风电送出系统的黑启动控制策略。在PSCAD/EMTDC进行仿真验证,结果表明:所提黑启动策略可以在交流侧空载时建立起风电场电网电压,平稳完成海上风电场黑启动。 展开更多
关键词 海上风电 直流输电 电流源换流器 黑启动 谐波通路
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基于二极管整流器的双极型复合式海上换流站及其控制策略 被引量:2
13
作者 李瑞 郑涛 +2 位作者 俞露杰 索之闻 徐殿国 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1190-1201,共12页
为提高海上换流站的紧凑型性并降低换流站一次性投入成本,西门子公司提出了基于二极管整流器(diode rectifier,DR)的高压直流输电技术,在此基础上,国内外学者对其控制策略及各种串并联拓扑进行了研究,但仍存在结构复杂、可行性差、运行... 为提高海上换流站的紧凑型性并降低换流站一次性投入成本,西门子公司提出了基于二极管整流器(diode rectifier,DR)的高压直流输电技术,在此基础上,国内外学者对其控制策略及各种串并联拓扑进行了研究,但仍存在结构复杂、可行性差、运行灵活性低等问题。为此,提出了基于二极管整流器的双极型复合式海上换流站拓扑,正负极分别采用模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)和DR,以充分利用MMC灵活可控和DR体积小、成本低、可靠性高的优点。为降低直流电缆输电损耗,提出了复合式换流站正负极功率平衡控制,将接地极电流控制在零附近,提高了输电效率,可将高压直流电缆所产生的损耗降低67.7%。设计了限功率控制,在发生直流非对称故障期间通过低速通信,可主动对风电场发出功率进行限制,防止了换流站过电流风险,提高了系统可靠性。最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析对所提拓扑及其控制策略进行了可行性验证。 展开更多
关键词 海上风电 柔性直流输电 复合式换流站 二极管整流器 直流故障保护
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模块化多电平矩阵换流器接入下的工频故障特性分析 被引量:2
14
作者 何佳伟 魏杰 +3 位作者 戴魏 李斌 周博昊 吴通华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期49-60,共12页
基于模块化多电平矩阵换流器(M3C)的柔性低频输电系统在中远海风电外送、异步电网互联等方面优势突出。然而,有别于模块化多电平换流器(MMC)等其他电力电子换流设备,M3C的控制策略将导致系统故障特性发生显著变化。现有将电力电子设备... 基于模块化多电平矩阵换流器(M3C)的柔性低频输电系统在中远海风电外送、异步电网互联等方面优势突出。然而,有别于模块化多电平换流器(MMC)等其他电力电子换流设备,M3C的控制策略将导致系统故障特性发生显著变化。现有将电力电子设备负序部分等效为开路的故障等值与响应特性计算方法无法适用。文中计及M3C正序定电容电压总平均值控制、负序电流注入控制以及环流控制分层构成的桥臂电容电压均衡策略,推导了工频侧线路故障以后,M3C输入输出功率均衡、桥臂功率均衡(电容电压均衡的必要条件)与正负序电压电流间的映射关系,由此构建了工频侧线路故障(不对称、对称)后的M3C输出电压电流响应特性的等效模型。在此基础上,提出了M3C接入下工频侧线路故障后电压电流响应特性的精确计算方法。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建了海上风电柔性低频送出系统仿真模型,通过大量仿真算例充分验证了所提故障特性分析方法的正确性和精确性。 展开更多
关键词 海上风电 低频输电系统 模块化多电平矩阵换流器 工频 不对称故障 电容电压均衡控制
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跟构网换流器并联的海上DRU低频交流送出方案 被引量:1
15
作者 程志江 姜明皓 +3 位作者 杨天翔 杨志千 艾斯卡尔 郭锐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期493-500,共8页
基于不可控整流单元(DRU)的风电低频交流送出系统不具备功率返送的能力,需采用构网型换流器实现海上风电场的自组网。同时考虑传统跟网型换流器所具备的快速功率响应能力对海上风力发电带来的正面影响,以六相永磁同步电机构成的风电机... 基于不可控整流单元(DRU)的风电低频交流送出系统不具备功率返送的能力,需采用构网型换流器实现海上风电场的自组网。同时考虑传统跟网型换流器所具备的快速功率响应能力对海上风力发电带来的正面影响,以六相永磁同步电机构成的风电机组作为研究对象,阐明在风电机组内,采用两种控制策略的换流器并联经DRU低频交流送出系统的拓扑结构和运行特性。分别设计风电机组网侧换流器的构网型控制策略与跟网型控制策略,并在此基础上探讨两组网侧换流器之间的功率不平衡问题,进一步设计环流抑制策略,实现风电功率经DRU送出。通过搭建Simulink仿真模型和RT-LAB半实物仿真系统验证方案的可行性。 展开更多
关键词 海上风电 电力输送 电力电子 二极管整流单元 半实物仿真
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电流差动保护在海上风电低频送出线路中的适应性分析 被引量:12
16
作者 蒋嘉桁 张晨浩 +3 位作者 宋国兵 高校平 吕艺超 吴通华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期131-139,共9页
低频输电技术在中远距离海上风电领域应用潜力巨大。电流差动保护是广泛应用的传统交流保护,面对电力电子型电源时其性能可能受到影响,故有必要研究其在海上风电低频输电系统中的适应性。文中基于故障复合序网推导了直驱风机和模块化多... 低频输电技术在中远距离海上风电领域应用潜力巨大。电流差动保护是广泛应用的传统交流保护,面对电力电子型电源时其性能可能受到影响,故有必要研究其在海上风电低频输电系统中的适应性。文中基于故障复合序网推导了直驱风机和模块化多电平矩阵换流器的电源特性对故障电流的影响,理论分析了电流差动保护的适应性。为定量分析保护适应性,提出了基于改进节点方程的故障电气量计算方法,计算给定故障条件下的故障电流和保护判据取值,判断保护动作情况。研究表明,单相接地和两相短路时保护灵敏度降低,甚至可能拒动;两相接地和三相短路时,保护能正常动作。最后,建立PSCAD/EMTDC仿真模型验证了理论分析和计算方法的正确性。 展开更多
关键词 海上风电 低频输电 电流差动保护 保护适应性 直驱风机 模块化多电平矩阵换流器
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基于二极管分散整流的风电机组中压直流汇集直接送出系统 被引量:1
17
作者 杨明扬 王晗 +1 位作者 蔡旭 张建文 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期9-19,共11页
基于二极管分散整流的风电机组中压直流汇集直接送出系统可以省去海上升压站及海上换流站,对于中远距离、中等规模海上风电具有突出经济优势。针对其特有的输电电流纹波问题,建立了多机动态移相参考坐标系(DPSRF)并提出按DPSRF坐标系d... 基于二极管分散整流的风电机组中压直流汇集直接送出系统可以省去海上升压站及海上换流站,对于中远距离、中等规模海上风电具有突出经济优势。针对其特有的输电电流纹波问题,建立了多机动态移相参考坐标系(DPSRF)并提出按DPSRF坐标系d轴定向的电压矢量控制,实现多台机组的分散式二极管整流器整流电流矢量和输出电流纹波的交错分布,有效降低直流输电电流和电压纹波。计及纹波交错算法中动态移相角影响,建立风电机组网侧变换器小信号状态空间模型,基于特征根分析辨识系统弱阻尼环节,并针对性地提出镇定控制策略。发挥该系统有望免除直流断路器的优势,制定了基于扰动注入的故障定位策略,配合继电保护逻辑和机组动作时序实现无通信依赖的直流内网多故障位置故障定位与隔离。最后,PSCAD仿真和基于RT-LAB的硬件在环实验验证了所提控制保护策略的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 直流汇集 直流输电 控制与保护
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面向大规模海上风电基地低频交流送出的功率集线器 被引量:2
18
作者 余宙 袁智勇 +3 位作者 宋强 邹常跃 卢毓欣 曾嵘 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期16-27,共12页
为了经济和高效地实现千万千瓦级海上风电基地多个低频交流送出通道的功率汇集,并与陆上直流输送线路进行有机衔接,提出了大规模海上风电功率集线器的概念及其实现方法。各海上低频交流输送通道上岸后分别接入功率集线器的对应接口单元... 为了经济和高效地实现千万千瓦级海上风电基地多个低频交流送出通道的功率汇集,并与陆上直流输送线路进行有机衔接,提出了大规模海上风电功率集线器的概念及其实现方法。各海上低频交流输送通道上岸后分别接入功率集线器的对应接口单元。接口单元的核心是简单的柔性化二极管整流器,在保持低成本、紧凑化的前提下具有灵活可控性,将对应通道的低频交流输入变换为直流后汇集到直流母线,且各接口单元能够实现独立的黑启动和功率控制。所有输入通道的功率在集线器的直流母线汇集后,可以连接后续陆上直流线路输送至负荷中心。文中提出了海上风电功率集线器的拓扑、基本设计方法和控制策略。与现有海上风电低频交流输电方案的比较表明,所提功率集线器方案具有更优的经济性、可靠性以及紧凑化水平。仿真结果验证了所提出的海上风电功率集线器的有效性。 展开更多
关键词 海上风电 低频交流输电 功率集线器 柔性化二极管整流器
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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
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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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海上风电低频输电并网技术研究现状及展望 被引量:5
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作者 齐磊 李志川 +4 位作者 孙兆恒 支光凝 杨季平 郑旺 陈娟 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期195-204,共10页
低频输电技术在中远海域的海上风电项目中具备竞争力,并有望在未来得到广泛应用。首先基于低频输电技术原理,对低频输电技术(LFAC)在海上风电应用的适应性进行了分析,表明低频输电方案在海上风电项目中不存在障碍,但仍需进一步优化低频... 低频输电技术在中远海域的海上风电项目中具备竞争力,并有望在未来得到广泛应用。首先基于低频输电技术原理,对低频输电技术(LFAC)在海上风电应用的适应性进行了分析,表明低频输电方案在海上风电项目中不存在障碍,但仍需进一步优化低频风电机组、交交变频器等关键设备。其次,通过对比分析高压交流、柔性直流与低频输电3种方案在全生命周期成本方面的差异,发现当下低频输电因其适度的初始投入成本、运行成本与废弃成本,较高故障成本与低维护成本而在离岸距离75~300 km的中远海域具有明显经济优势。然后,参照工频交直流输电可靠性评估方法,低频输电方案可靠性需按不同模块分别进行评估,通过比较低频输电方案较其他方案在可靠性评估中的差异,表明风电机组、集电系统与输电线缆的可靠性差异来源于低频运行状态或低频设备的规格差异,而海上平台可靠性差异来源于电气设备链接方式与结构差异。最后,就低频输电技术在技术性、经济性、可靠性、风险性以及环境影响方面的未来研究提出展望。本研究旨在补充低频输电技术的理论研究基础,为低频输电技术在海上风电项目中广泛铺开做好理论准备。 展开更多
关键词 海上风电 低频输电技术(LFAC) 并网技术 经济性 可靠性 研究现状 展望
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