柔性直流输电技术是大规模新能源外送的重要载体,未来我国大量的沙漠、戈壁、荒漠大规模新能源基地海拔偏高,甚至超过4000 m,宇宙射线大气中子通量大,严重威胁柔性直流换流阀(voltage sourced converter-high voltage direct current,VS...柔性直流输电技术是大规模新能源外送的重要载体,未来我国大量的沙漠、戈壁、荒漠大规模新能源基地海拔偏高,甚至超过4000 m,宇宙射线大气中子通量大,严重威胁柔性直流换流阀(voltage sourced converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)功率器件的安全可靠运行。但是,目前我国柔性直流工程中换流阀尚无2000 m以上高海拔地区应用案例,国内外也缺乏大气中子辐照功率器件的失效率数据,大气中子对功率器件的影响规律不明,难以支撑工程应用。该文首次针对柔性直流使用的4.5 kV等级主流功率器件,提出绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)、旁路转折晶闸管等功率器件高海拔大气中子辐照效应的等效加速试验方法,并开展试验,结合试验结果分析了器件工作电压、工作温度、中子通量对器件失效率的影响规律,得出高海拔地区IGBT和旁路转折晶闸管的大气中子辐照失效率,为高海拔VSC-HVDC的安全设计提供指导。展开更多
基于电压源换流器(voltage source converters,VSCs)的直流配电网可以自动调整过载VSC的控制策略以适应可再生能源功率的变化,但增加了直流配电网稳态潮流分析的难度。因此,提出了一种分段线性潮流(piecewise linear power flow,PLPF)...基于电压源换流器(voltage source converters,VSCs)的直流配电网可以自动调整过载VSC的控制策略以适应可再生能源功率的变化,但增加了直流配电网稳态潮流分析的难度。因此,提出了一种分段线性潮流(piecewise linear power flow,PLPF)算法以快速计算功率扰动和VSC控制策略调整对稳态潮流的耦合影响。首先,根据VSC功率平衡,直接计算得到VSC达到容量极限的临界点,进而计算得到VSC控制策略调整前各节点的功率变化量。然后,考虑VSC控制策略调整,对线性潮流模型进行修正。最后,对VSC控制策略调整前后各个阶段进行线性潮流计算,利用叠加法得到稳态潮流。仿真结果表明,所提出的PLPF模型能直接快速准确地计算出直流配电网稳态潮流分布。展开更多
基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel convertor based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统存在的中高频振荡问题严重危胁电力系统的正常运行。首先,基于MMC的动态相量模型,建立了MMC的交流侧阻抗模型;其...基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel convertor based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统存在的中高频振荡问题严重危胁电力系统的正常运行。首先,基于MMC的动态相量模型,建立了MMC的交流侧阻抗模型;其次,利用阻抗法分析控制环节及控制参数对MMC阻抗特性的影响,得到了功率外环、电流内环及控制链路延时是导致MMC呈现负阻尼特性的主要原因;再次,在分析现有基于电压前馈环节和电流内环的协同振荡抑制策略不足的基础上,提出了功率外环附加直流电流反馈的振荡抑制策略,极大程度消除系统中的谐波分量,改善了MMC的阻抗特性;最后,通过电磁仿真软件验证理论分析和抑制措施的正确性与有效性。展开更多
文摘基于电压源换流器(voltage source converters,VSCs)的直流配电网可以自动调整过载VSC的控制策略以适应可再生能源功率的变化,但增加了直流配电网稳态潮流分析的难度。因此,提出了一种分段线性潮流(piecewise linear power flow,PLPF)算法以快速计算功率扰动和VSC控制策略调整对稳态潮流的耦合影响。首先,根据VSC功率平衡,直接计算得到VSC达到容量极限的临界点,进而计算得到VSC控制策略调整前各节点的功率变化量。然后,考虑VSC控制策略调整,对线性潮流模型进行修正。最后,对VSC控制策略调整前后各个阶段进行线性潮流计算,利用叠加法得到稳态潮流。仿真结果表明,所提出的PLPF模型能直接快速准确地计算出直流配电网稳态潮流分布。
文摘基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel convertor based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统存在的中高频振荡问题严重危胁电力系统的正常运行。首先,基于MMC的动态相量模型,建立了MMC的交流侧阻抗模型;其次,利用阻抗法分析控制环节及控制参数对MMC阻抗特性的影响,得到了功率外环、电流内环及控制链路延时是导致MMC呈现负阻尼特性的主要原因;再次,在分析现有基于电压前馈环节和电流内环的协同振荡抑制策略不足的基础上,提出了功率外环附加直流电流反馈的振荡抑制策略,极大程度消除系统中的谐波分量,改善了MMC的阻抗特性;最后,通过电磁仿真软件验证理论分析和抑制措施的正确性与有效性。
