混合级联高压直流输电系统受端典型交直流故障特性分析

以白鹤滩-江苏特高压混合级联直流输电工程为例,从理论和仿真两方面分析混合级联直流输电系统受端典型交直流故障对其稳定运行的影响。针对受端直流故障,分析直流线路接地故障及不同工况下,多组并联的模块化多电平换流器(modular multileve converter, MMC)闭锁故障后关键电气量的响应过程及暂态故障特性,并给出故障穿越方法。针对受端交流故障,分析受端电网换相换流器(line commutated converter, LCC)交流母线三相短路故障后LCC换相失败的故障特性,研究并联MMC运行方式对LCC换相能力的影响。为混合级联直流电网的安全稳定运行提供理论基础与技术支撑。     

交直流混联电力系统的短路容量及电压稳定在线监测方法研究

随着越来越多的高压直流输电工程的建设和投运,交直流混联电力系统的电压稳定问题引起了广泛的关注.利用直流线路两端的相角测量单元(Phase-angle Measurement Unit,PMU)所量测的交流侧电压、电流信息,将接入交流系统中的直流线路等值为相应的交流系统阻抗,将交直流混联系统等值成一个纯交流系统,进而研究直流接入对交流系统的短路容量的影响.基于短路容量的电压稳定的分析方法,计算出交流系统中各负荷节点的电压稳定指标,分析交直流混联电力系统电压稳定性,通过仿真验证了该直流线路等值方法及电压稳定监测方法的有效性,为交直流混联电力系统电压稳定研究提供了一种新思路.     

特高压交直流接入后江西电网第三道防线适应性分析

预计未来2年内雅中特高压直流输电工程和华中特高压交流双环网均将在江西建成投运,但目前还未有针对江西电网第三道防线在特高压交直流接入后的适应性问题进行分析的文献。以此为背景,提出一套适应性分析的方案,通过仿真软件PSASP对第Ⅲ类故障中的死区故障、中开关拒动故障的故障形态进行模拟和仿真,分析不同站点故障对电网运行的影响,并根据江西电网第三道防线配置现状及相关要求采取切机、切负荷等措施。仿真结果表明:江西电网第三道防线能够较好地解决大部分严重故障,在采取安控措施后系统可恢复至稳定状态,具有较好的适应性。     

淮沪特高压实时潮流控制与AGC协同策略研究

随着多条区内特高压交流输电线路的建成投运,华东电网已形成跨区特高压直流与区内特高压交流并列运行电网。安徽电网作为区内特高压交流的送端电网,应在现行的调度控制架构和标准体系下,保证特高压交流输电安全。文章首先分析区内特高压交流输电线路功率波动特点,通过时域波动概率、与电厂和500kV省间联络线波动相关性和各省调控制行为的影响分析,提出特高压输电线路实时潮流与AGC协同控制框架和控制策略,实现电网正常状态特高压输电潮流功率波动抑制、潮流优化控制和电网故障状态的潮流转移控制,提升特高压区域电网运行的安全性和可靠性。     

基于灵敏度分析的交直流配电网无功补偿策略

通过无功补偿可以优化交直流混联配电网的电压分布,减少网络损耗,增大电网安全裕度,提高供电可靠性.在此背景下,为实现交直流混联配电网无功功率的定向补偿,直观地刻画系统的电压薄弱点,提出基于灵敏度分析的交直流混联配电网无功补偿方法.首先基于交替迭代法进行交直流混联配电网潮流计算,以获取潮流收敛后的雅克比矩阵,据此计算节点电压变化关于无功注入的灵敏度,选择灵敏度最大点作为无功补偿接入点;然后以系统低功率因数为目标,确定接入点的无功补偿容量;最后对某11节点系统进行算例分析,计算结果与和声算法相比,该方法计算耗时更短,补偿效果更优.分析结果表明该方法能以最小的补偿容量最大程度地提升系统电压水平,有效降低系统网损.     

基于换流母线视角的交直流系统交互无功功率动态特性分析

多馈入交直流电网受扰后,其严峻的无功环境给电网安全运行带来潜在威胁。首先,基于功率视角,分析准稳态运行下交直流系统交互无功功率的组成,系统全面地揭示了其复杂的动态特性;然后,基于换流母线视角,深入探讨影响该动态特性的因素;最后,通过PSCAD平台搭建等值系统模型,仿真分析在受端系统强度、综合负荷特性、故障类型及其位置等因素影响下,交直流系统交互无功功率的动态响应特性。该研究成果对于全面把握交直流互联电网的动态特性具有重要参考价值。     

UHVDC换相失败对差动保护的影响及解决方法

交直流混联系统中,交流系统发生故障时导致直流系统侧发生换相失败,交流侧在故障工况下的电气特征发生较大差异,使得交流输电线路差动保护的动作量和制动量均受到影响,可导致保护的误动作.通过分析换相失败时直流侧电流馈入交流系统引发的电流相角差差异较大这一故障特征,提出一种改进的差动保护新算法.通过故障分析和PSCAD/EMTDC仿真验证,改进的差动保护在各种故障情况下均能正确动作.     

主持人语

随着化石能源的日益枯竭和环境压力的不断增大,可再生能源占总能源需求的份额将逐步提高．据估计,到2020年欧盟可再生能源份额将达20％以上,到2050年中国可再生能源份额也将达到40％-45％。由于可再生能源具有不稳定性、不可控性、分散性和多样性等特点,其规模化利用必将带来一系列新问题;随着现代电网的快速发展,特高压、远距离输电、交直流混联、大送端及大受端、电源形式多元化等特征日趋明显,电网运行工况日益复杂,如何有效抵御各类严重故障以降低事故风险,这都对未来电网的规划、运行与管理提出了巨大挑战。     

特高压交直流混合电网无功优化控制

无功电压调整是电力系统运行与控制中的一个较为复杂的问题,在某种运行工况下可能给系统带来诸如无功功率的振荡、系统功率损耗的增加等不利的影响。以辽宁特高压交直流混合系统为背景,提出了一种基于灵敏度分析和粒子群算法相结合的无功优化控制方法,用于特高压电网交直流无功互济过程的电压优化控制;针对辽宁电网的多种运行方式进行了优化分析和计算;并就优化前后系统的电压运行情况进行了对比分析;给出一种辽宁特高压交直流混合电网的电压在线监测和控制方法及实施策略。     

大区域联网条件下山东电网暂态稳定分析

现代电力系统的发展使其稳定性问题日趋重要,而暂态稳定控制又是稳定性研究的重中之重。随着国家电网西电东送规模的日益扩大,受端电网的暂态稳定问题日益凸显。特高压交直流输电线路接入电网后,暂态稳定的研究对电网的安全稳定运行十分重要。本文介绍了山东电网与交流特高压联网的规划情况,并以2015年全国联网规划数据为基础,采用中国电力科学研究院PSD-BPA潮流及暂态稳定程序,分析互联系统大扰动对山东电网暂态稳定的影响。     

基于分级交交变频的软起动器的设计

利用传统电子式软起动电路,采用分级交交变频控制策略有选择性地开通或者关断工频电源的半个周波,来获得可调的频率和电压值去控制电机起动过程,并进行理论分析、仿真和试验研究。重点设计基于16位单片机80C196KC的软起动器,实验证实该策略使电机在起动时获得小的电流和大的起动转矩,与理论分析、仿真结果一致,解决了直接起动时的弊端,证实该策略的有效性和可靠性。     

双向开关AC／AC变换器预测控制策略

针对传统AC-DC-AC在CPT系统(感应电能传输)应用中存在的缺陷,采用双向开关高频直接AC/AC变换技术,提高变换器的变换效率和鲁棒性.对该变换器的工作原理和控制模式进行详细分析,针对变换器电流峰值反馈控制存在的滞后问题,提出变换器的预测控制算法,并结合理论仿真分析,验证该AC/AC变换器控制策略的可行性.     

模糊控制交流伺服系统的实现

针对模糊控制稳态精度较差的问题,提出了“双模”模糊控制器,通过调整因子来优化控制规则。在功率ＩＧＢＴ作开关元件的ＰＡＭ交流伺服系统中,采用两片８０３１的主从单片机和驱动模块ＥＸＢ８４０构成系统的硬件控制电路。侧重介绍了系统的控制原理、控制结构、ＩＧＴＢ及其驱动保护电路,给出了系统仿真结果。     

交—交变频调速系统的试验研究

本文介绍交—交变频调速系统的特点、控制原则及方波和正弦波交—交变频调速系统的试验研究结果。从而证明了这种调速系统的工业实用价值和应用范围。     

一种交-直-交变换器的建模与仿真

交-直-交变换器有许多优良的性能,本文对传统的交-直-交变换器整流侧进行了改进,在引入开关函数的基础上,分别建立了交-直-交变换器整流侧和逆变侧的数学模型,在控制系统上,对变换器集中采用SPWM控制,最后通过saber软件对系统进行了仿真实验。实验结果证明了建模方法的正确性和控制方式的有效性。     

高频环节AC/AC变换器在电网补偿中的应用研究

为消除电网中的谐波对电网质量的影响,将单周期控制技术应用于带Z源的高频环节AC/AC变换器,建立了基于该变换器的电网补偿系统.通过AC/AC变换器,产生与电网相位相反的三倍频正弦波,以抑制电网中的三次谐波.最后利用Simulink工具进行了仿真验证.仿真结果表明,电网总谐波畸变度（THD）由7.21%降到补偿后的0.54%,实现了电网的谐波补偿.     

基于脉冲阻塞原理的多功能交交变频系统的PWM研究

在分析目前现有的交交变频技术的基础上,通过控制传统的交流调压电路中的功率器件MOSFET的导通与关断,改进了控制策略,实现了三相多功能交交系统变频变压的目的。以三相系统为研究对象,分别考虑系统在三相和单相输出时变脉宽控制方式下的占空比表达式及相关的控制规律,同时在SIMULINK环境下进行了仿真,并且完成了相应的实验。通过实验表明,提出的多功能AC/AC变频系统的理论分析是正确的,其基于变脉宽的PWM控制策略是可行的。     

交流调速的功率控制原理

根据电动机最基本的电－机能量转换原理,对交流调速的实质进行了新的分析,并得出交流调速的实质是功率控制的结论。交流调速的所有方法都可归结为电磁功率和损耗功率两种控制方案,电磁功率控制改变的是理想空载转速,调速是高效率的;损耗功率控制增大的是转速降,调速是低效率的。     

AC PMIG电源动态性能

ACPMIG弧焊电源由一次全桥逆变电路、二次推挽逆变电路以及电流控制系统、电压控制系统构成.焊丝熔化及熔滴过渡由脉冲电流控制实现,要求电流控制系统具有很高的动态响应速度以及抗干扰性能.利用计算机辅助分析及设计的电流控制系统,其输出100A的阶跃响应的最大超调量2 2554%,峰值时间0 0013s,上升时间5 8602×10-4s,2%误差带的调节时间0 0014s,稳态误差0.应送丝速度及电弧电压控制的需要,设计的电压控制系统,其输出电压10V阶跃响应的最大超调量5 9358%,峰值时间0 0164s,上升时间0 0045s,2%误差带的调节时间0 0543s,稳态误差0.弧焊电源输出电流电压的动态性能满足焊接工艺控制的要求.     

节能交流弧焊机

指出了在空载电压和输出电流相同的情况下，利用Ｌ－Ｃ谐振电路可使焊机输入容量降低２０％，达到节能目的。介绍了所研制的节能交流弧焊机的结构及实测数据