基于特高压直流输电无功调制的直流近区交流过电压优化控制策略

为解决直流输电工程外送功率受阻时直流近区交流电网出现的过电压问题,提出一种基于直流无功调制的直流近区交流过电压优化控制策略。首先,对直流输电系统外送功率受阻时交流系统过电压的机理进行了研究。其次,提出了通过短时提升健全极逆变侧关断角γ从而抑制工频电压升高乃至过电压的思路。最后,提出基于发电机无功调整和直流无功调制的过电压快速优化控制策略。该策略将近区发电机和健全直流总的无功调整量最小设为目标函数建立了非线性优化模型。同时,鉴于非线性优化模型迭代次数多、求解时间长、不能满足过电压紧急在线控制的缺点,又将非线性优化模型进行了线性化,并针对西南某实际电网利用GAMS优化软件进行了对比验证。结果表明,该过电压抑制方法可以有效抑制因直流外送功率受阻后产生的过电压,同时相对于非线性优化模型,线性优化模型的求解时间大幅减少,在求解速度和控制精度上都能够满足工程实际的要求。     

陕北-武汉特高压直流输电工程无功控制策略研究

针对陕武工程分层接入系统的复杂性和特殊性,对其无功控制策略进行了优化和完善。在原有无功控制策略的基础上增加了过压快切、紧急停机后的快切以及后备无功控制等功能。过压快切旨在当交流侧电压由于故障急剧升高时,能够在短时内快速切除交流滤波器,保证交流母线电压运行在安全水平。紧急停机后的快切是指在陕武工程出现紧急停运后,无功控制功能迅速切除在投滤波器组,确保交流网电压稳定。后备无功是指当执行无功控制功能的两套直流站控主机全部不可用之后,实现后备无功控制功能的极控接口屏PCI能够根据交流母线电压变化,实现交流滤波器的切除,从而保证交流母线电压稳定,维持直流系统稳定运行。通过仿真试验验证了新增策略的正确性,最后对后备无功控制提出了改进建议。     

紧急直流功率支援时的无功功率配合研究

紧急直流功率支援能够提高单回直流双极闭锁后系统的稳定性,而换流站无功功率容量的不足往往会导致直流功率无法提升至指定功率值,大大减弱紧急直流功率支援的效果。为此,对直流换流器无功功率消耗进行分析,提出3种紧急直流功率支援期间的无功功率补偿方式,即:分段切除故障直流换流站内滤波器;加装静止无功补偿器;改进直流整流站附近的发电机励磁控制。仿真结果表明这3种措施均能在直流暂时过负荷期间弥补直流输送功率的缺额,提高系统的稳定性。分段切除故障直流换流站内的滤波器仅对故障直流换流站附近的其他直流线路功率有一定影响,且容易导致故障直流换流站过电压;静止无功补偿器及整流站附近发电机励磁控制均可减少紧急直流功率支援后的切机量,但发电机励磁控制效果更佳。     

MMC柔性直流换流站无功级联控制策略

模块化多电平换流器(MMC)可独立解耦调节有功、无功功率,使得柔性直流换流站具有在交流系统电压跌落工况下提供无功支撑的潜能。提出了MMC柔性直流换流站无功级联的控制策略,即将定交流电压控制和定无功控制级联,其中定交流电压控制包括桥臂电流辅助控制环节,并在故障清除后瞬间进行积分环节清零重置控制。以中国张北±500 kV四端柔性直流电网工程为例进行了仿真验证,结果表明相对于传统的定无功或定交流电压控制方式,柔性直流换流站无功级联控制方式可以兼顾电网稳态无功调节和暂态无功支撑等需求,快速平稳地输出无功功率,能在保证MMC设备安全的前提下提供暂态无功支撑,并缓解故障清除瞬间可能发生的暂态交流过电压。     

糯扎渡特高压直流输电工程无功控制策略研究

详细分析了糯扎渡特高压直流工程中无功控制的配置策略、过电压控制、谐波性能控制、降电压运行下的无功配置、低负荷无功优化功能、后备无功控制、相对于云广工程的改进之处。同时对比分析ABB无功控制的相关策略,提出了有针对性的改进措施,对接下来的其他特高压直流工程的设计也有极大的借鉴和参考价值。     

葛洲坝换流站一次无功协调控制失灵分析

葛南高压直流输电系统的无功控制功能由葛洲坝换流站和南桥换流站的阀控系统和站控系统控制软件实现。本文分析了1990年2月28日葛南直流输电系统执行紧急停运过程后,在葛洲坝换流站一组交流滤波器不正确投入的原因和过程。介绍了无功控制软件程序的修改内容。     

直驱风力发电并网运行及低电压穿越*

围绕直驱式永磁风力发电机组(PMSWG)并网运行展开研究,建立了PMSWG机组模型.分析了PMSG在电网电压骤降时的暂态特性,指出其在交流并网时存在的问题,然后重点研究了直流侧过电压保护和无功控制策略等LVRT技术及直流侧卸载电路,针对电网电压跌落的程度不同,提出了一种基于直流侧卸荷十网侧无功控制的低电压穿越方案,最后运用仿真软件验证了控制策略的可靠性.     

直流控制对直流系统无功动态特性的影响分析

直流系统无功动态特性与直流控制强相关,对受端交流系统暂态电压稳定具有显著影响,但直流控制对直流系统无功动态特性的影响尚未形成清晰明确的结论。为此以某直流工程为背景,基于实际控制模型参数的EMTDC仿真平台,分析了直流控制对直流系统无功动态特性的影响机理和途径。首先,通过保持换流器触发角为扰动前的大小,分析了受端交流系统故障时直流系统固有的无功动态特性。在此基础上,分析了整流侧定电流控制、逆变侧定电压控制和定熄弧角控制等对直流系统无功动态特性的影响机理。针对直流系统换相失败恢复过程中无功超调量问题,进一步研究了其产生的机理,并根据仿真结果总结了PI调节器、VDCOL和瞬时电流控制功能的参数对无功超调量大小的影响规律,为提升受端电网暂态电压稳定的直流控制策略优化提供了思路。     

一种直流输电无功控制功能优化策略及应用分析

目前在高压直流输电工程中,当整流站交流系统较弱而要求无功控制功能选择电压控制模式,或无功控制模式处于手动模式时,直流运行中无功控制功能因未配置系统无功平衡控制功能,导致出现交流系统无功越限或不足的问题。现提出一种直流输电工程中无功控制功能的优化策略,并通过RTDS验证了该优化策略的可行性。该策略在高岭背靠背直流工程中实现了首次应用,在确保无功控制功能为手动模式或电压控制模式的同时消除了系统无功越限或不足的问题,提高了直流系统稳定运行效率。     

混合多馈入直流系统VSC-HVDC和滤波器的无功协调控制

为了减少常规直流输电(LCC-HVDC)的滤波器投切,充分利用柔性直流输电(VSC-HVDC)的无功调节容量和其动态调节无功的优势,提出一种适用于LCC-HVDC和VSC-HVDC电气距离较近情况下的混合多馈入直流系统的无功协调控制策略.分别分析了LCC-HVDC和VSC-HVDC的无功控制原理及其控制特点,基于滤波器投切和VSC-HVDC两者的无功控制优势,设计了混合多馈入直流系统的无功协调两级控制模块,达到减少滤波器投切,抑制暂态低电压和过电压的目的.在PSCAD/EMTDC中搭建混合多馈入直流系统模型并进行仿真验证,仿真结果表明所提协调控制策略的控制效果优于VSC-HVDC采用定无功功率控制和定交流电压控制.     

政平换流站的无功功率控制

龙泉-政平±500kV直流输电系统自2003年6月正式投运,起着联系华中和华东两大区域电网的重要作用,研究其无功功率控制软件RPC的功能、结构和控制方法对其安全可靠运行和其他直流输电工程建设有着重要意义。为此介绍了政平换流站绝对最少滤波器等控制功能的控制模式。并简要说明了该站无功功率控制系统运行情况,指出需注意的问题以供同行业参考。     

考虑无功功率协调控制的并行直流系统紧急功率支援

直流系统紧急功率支援需要考虑无功功率协调控制以提高系统电压稳定水平。文中分析推导了直流系统有功功率输送和无功功率消耗的比例关系,研究了多直流系统相互间紧急功率支援时导致的换流站近区暂态电压跌落问题,提出了紧急投入备用无功功率、充分利用故障直流无功功率补偿能力和交直流系统间功率分配的协调控制等策略,以实现无功功率的合理分...     

高压直流换流站无功补偿装置及其特性分析

高压直流换流站无功补偿是高压直流输电工程设计的重要内容,从换流站无功补偿装置和换流站无功调节与控制两个方面介绍高压直流输电换流站无功配置的方法,并从稳态和动态的角度分析了各种无功配置方法的性能。总结了并联型无功补偿装置及串联型无功补偿装置的原理、特点和应用,简述了利用交流系统无功支持能力和变压器抽头调节及触发角调节无功。确定了换流站无功补偿应选择合理的无功补偿装置并充分利用交流系统的无功支持能力和高压直流系统调节综合控制换流站无功。     

直流输电换流站无功功率控制功能设计

直流输电系统无功功率控制的目的是保证交直流系统的无功交换满足系统要求,同时减轻换流站谐波对交直流系统及主设备的危害.实际工程中无功控制主要通过对交流滤波器组等无功单元的投切实现.需要考虑的因素有,交直流系统无功交换的平衡、交流系统稳态电压的限制、基本滤波条件的保证和滤波性能的优化、无功单元投切的均衡性、投切过程对系统的扰动等.直流输电系统的无功控制是一种多目标、多边界条件的复杂控制功能.按照实际工程的要求,对直流输电无功控制功能和策略的设计进行了全面的分析和介绍.     

背靠背混合直流的无功协调控制策略研究

常规直流的低负荷无功控制功能会使常规直流运行在较大的触发角或关断角状态下,从而造成换流阀应力增大,损耗增加;常规直流的关断角备用控制功能会造成常规直流系统状态的改变,引起功率波动。为了降低上述负面影响,以云南异步联网工程为背景提出了一种适用于背靠背混合直流输电系统的无功协调控制策略。该策略针对传统直流在低负荷运行及交流滤波器投切瞬间2种无功工况下,利用柔性直流输电精准快速的无功调节能力,优化混合直流的无功特性,达到平衡系统无功,改善系统运行动态特性的目的。最后在PSCAD/EMTDC环境中搭建了云南异步联网工程的电磁暂态模型,仿真验证了所提控制策略的有效性。     

11.29事件引发对天广直流无功控制的深层分析

介绍了无功功率控制在高压直流输电系统中的作用,分析了天生桥换流站无功功率控制模式和无功控制功能方式、交流滤波器的配置及其投切控制,通过对11．29事件的分析来说明在高压直流输电系统运行和维护工作中无功控制应该注意的问题,并针对天广直流无功控制软件存在的缺陷进行了分析。     

高压直流系统低功率运行时的无功控制策略

直流系统低功率运行时受端无功严重过剩,电网稳态电压偏高问题十分严重。对直流系统低功率运行时无功控制策略进行探讨,推导了无功消耗、关断角、换相角、直流电流等变量之间相互关系,计算受端换流站关断角和换流变分接头调节措施对直流无功功率消耗的影响,提出利用直流系统无功消耗的非线性,提高最小关断角可以吸收多余无功,有效解决直流系统低功率运行时的交流电网电压升高问题。     

传输大规模陆上风电的传统高压直流输电系统控制策略

随着风力发电在世界各国的蓬勃发展,风电传输,尤其是大规模的风电传输,已经成为风电领域的研究热点之一。提出了一种可用于大规模陆上风电传输的变功率控制的传统高压直流输电系统,并重点研究了该系统的无功消耗问题。针对不同无功消耗目标,基于对高压直流输电系统稳态运行特性的分析,提出了该系统的两种控制策略：定触发角控制和变触发角控制。以一个典型系统为例,研究了使用这两种控制策略的高压直流系统的运行参数和损耗,对这两种控制策略进行了比较,指出了各自的优缺点。