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
随着广东电网负荷中心柔性互联工程的实施,电网分区间的交流联系变弱,大容量常规高压直流馈入的局部电网动态无功支撑能力下降,在逆变站近区严重交流故障冲击下可能暂态电压失稳。结合穗东换流站近区的暂态电压稳定问题,提出了优化直流...随着广东电网负荷中心柔性互联工程的实施,电网分区间的交流联系变弱,大容量常规高压直流馈入的局部电网动态无功支撑能力下降,在逆变站近区严重交流故障冲击下可能暂态电压失稳。结合穗东换流站近区的暂态电压稳定问题,提出了优化直流低压限流控制(voltage dependent current order limiter,VDCOL)参数并附加限制直流功率上升速率的优化控制策略,设计了基于逆变站交流母线电压特征的控制策略自适应切换逻辑,有效减少了直流恢复过程中的无功消耗,达到以最小的控制代价实现最优控制效果的目的;基于实际电网运行方式和直流控制保护系统,仿真验证了所设计方案能显著提升换流站近区的暂态电压稳定性,并在一定程度上可减少交流系统故障后的直流换相失败。相关技术方案已在多个直流工程投入实际应用。展开更多
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。
文摘随着广东电网负荷中心柔性互联工程的实施,电网分区间的交流联系变弱,大容量常规高压直流馈入的局部电网动态无功支撑能力下降,在逆变站近区严重交流故障冲击下可能暂态电压失稳。结合穗东换流站近区的暂态电压稳定问题,提出了优化直流低压限流控制(voltage dependent current order limiter,VDCOL)参数并附加限制直流功率上升速率的优化控制策略,设计了基于逆变站交流母线电压特征的控制策略自适应切换逻辑,有效减少了直流恢复过程中的无功消耗,达到以最小的控制代价实现最优控制效果的目的;基于实际电网运行方式和直流控制保护系统,仿真验证了所设计方案能显著提升换流站近区的暂态电压稳定性,并在一定程度上可减少交流系统故障后的直流换相失败。相关技术方案已在多个直流工程投入实际应用。
