海上风电场三电平VSC-HVDC系统仿真研究

随着土地资源紧缺和海上风电成本的不断降低,海上风电开发与建设受到各国重视,且随着海上风电场规模的扩大,急需采用柔性直流输电变流器装置.这里研究了海上风电场柔性直流输电变流器拓扑结构及控制方式,其中,主电路采用中点箝位式三电平结构,通过建立该结构的等效数学模型,根据空间矢量调制算法,检测交流侧电流方向以及直流侧电容电压,...     

基于模糊PI控制的海上风电柔性直流输电整流器研究

为提高海上风电柔性直流输电电压等级,抑制直流侧电压跌落和闪变,将三相电压源变流器用于送端整流器。采用多个功率单元级联的拓扑结构,电流内环采用PI解耦控制、电压外环模糊PI调节双闭环控制方式。分析了变流器数学模型,建立了MATLAB/Simulink仿真模型,实现了电压级联输出,在线PI参数整定。仿真结果验证了该系统在海上风电柔性直流输电应用中的有效性。     

海上风电柔性直流输电及变流器技术研究

简要回顾国内外海上风电场研究开发与建设状况,分析了海上风电场柔性直流输电应用技术、变流器技术特点、技术关键及应用,结合上海风力资源情况,提出了海上风电柔性直流输电大功率变流器设计开发技术关键,以及海上风电场电气输送与并网技术等。     

采用VSC-HVDC的海上风电场柔性直流输电系统控制策略研究

以实际应用于海上风电输电工程中的三相两电平电压源换流器为研究对象,通过对换流器主电路拓扑结构进行坐标变换,建立了便于解析的两相旋转dq坐标系下的数学模型;换流器控制系统采用了双闭环PI控制方法,并引入电流解耦控制,实现了一侧定有功、一侧定直流电压控制,提高了系统的动态性能和抗干扰能力;采用了SVPWM调制方式进行调制,有效地降低了谐波含量和开关损耗;采用Matlab/Simulink仿真,并搭建了3.5 kW试验验证平台。结果表明该方案控制效果良好,电压、电流波形稳定、谐波含量少且响应速度较快。因此,适用于海上风电场柔性直流输电系统。     

三相电压源型PWM整流器的DSP控制

描述了三相电压源型PWM整流器的工作原理,基于整流器网侧电流矢量推导出同步旋转坐标系下系统的数学模型,给出了一种电流前馈解耦控制算法.同时详细介绍了基于电流前馈解耦的PWM整流器双环控制系统设计方法,并且应用TMS320LF2407A建立了PWM整流器的DSP数字化实验系统.实验结果表明,该整流器能获得单位功率因数的正弦输入电流、稳定的直流输出电压和快速的动态响应.     

基于储能装置的柔性直流输电技术提高大规模风电系统稳定运行能力的研究

大规模风电集中接入电网对直流输电技术提出了更高的要求。为此,提出了基于储能装置的柔性直流输电并网传输系统拓扑结构。根据dq同步旋转坐标系下VSC-HVDC(Voltage Source Converter HVDC)系统的数学模型,设计了相应的换流器直接电流控制策略。其中送端换流站解耦控制器实现了风电场输出有功功率和无功功率的独立控制,受端换流站采用将储能装置充放电功率偏差值作为直流电压控制器附加信号的控制策略。最后,以配备双馈风电机组的风电场经柔性直流输电系统接入电网进行仿真分析,针对风电场在噪声风引起的输电功率波动、受端换流站侧交流系统短路故障等情况进行仿真验证,结果表明该控制方案有效可行。     

海上风电场输电方式的经济性分析

介绍了海上风电场交流输电与柔性直流输电两种组网方式及其优缺点.通过算例分析了容量为100、500、1000 MW的海上风电场投入与距离关系,对比了采用高压交流输电和柔性直流输电两种不同输电方案的经济性.在阐述这些输电方式特点和相关操作的同时,对设备的投资、运行和维护成本等进行了评估,得出海上风电场采用柔性直流输电方式更为经济.     

轻型直流输电在海上风力发电并网中的应用

比较海上风电场的并网方法,说明了轻型直流输电技术在连接风电场与电网方面具有的独特优势。在换流站的d-q解耦控制基础上,研究设计了轻型直流输电控制器,并利用PSCAD/EMTDC仿真软件,对海上风电场的轻型直流输电模型进行仿真。仿真结果表明,轻型直流输电能很好地承担海上风电场的并网工作,并且具有快速的电流响应特性和鲁棒性。     

基于MMC的海上风电场柔性直流输电变流器仿真

针对海上风电场柔性直流输电变流器所采用的拓扑结构及控制方式进行了详细研究,主电路采用一种新型模块化级联多电平变流器结构,建立该结构的等效数学模型;根据变流器各相桥臂子模块电容电压对其进行排序,再结合桥臂电流方向及排序结果确定各模块状态,从而保证同一桥臂内各模块电容电压瞬时值相等;控制系统采用双闭环矢量控制方式,两端变流...     

采用“交直交”变流器并网的分频风力发电控制方法的研究

基于分频输电理论,研究分频风力发电系统中背靠背变流器的控制策略。对于电网侧PWM变流器,采用坐标变换和电网电压前馈,实现dq轴电流的解耦控制,使风力发电系统实现单位功率因数并网,或者实现无功补偿功能。对于凤机侧PWM变流器,采用恒压恒频控制,使风机发出分频即（50／5）Hz的电能。PSIM仿真结果和PE--ExpePt5实验结果验证了用双PWM变流器实现分频风力发电电网侧和风机侧控制的可行性。     

磁光式电流传感器的设计与应用

磁光式互感器绝缘简单可靠,能显著降低成本,测量范围宽,无磁饱和,十分适用于高压和超高压系统中.为此,通过从模型元件的选择,到仿真实验,介绍了磁光式电流传感器的基本工作原理,测试了其灵敏性和暂态无饱和的特性.此外,磁光式电流传感器通用的数字化接口及对保护标准的兼容性,为其今后的广泛应用提供了便利.     

三相偏磁桥路型限流器控制系统研制

设计的三相限流器控制系统由3个单相偏磁桥路型限流器、3个限流电抗器、励磁电源系统及电网运行状态监测系统组成,采用以2个数字信号处理器(DSP)为核心处理器的控制器,一个主要负责为偏磁桥路型限流器提供励磁电流;另一个主要负责监测电网电流、电压,实时采集电流、电压数据,当发生短路故障时及时作出判断,并通过CAN总线将控制参数发送给励磁控制器.分析了系统的工作原理,给出了三相控制系统的硬件、软件设计方案,并为控制系统的偏磁桥路型限流器设计了可以克服偶倍频反电势的基于DSP和现场可编程门阵列(FPGA)的数字励磁控制器.在所研制的380V/150A、最大故障限流1000A的偏磁桥路型限流器试验样机上进行了各种短路试验,试验结果表明所设计的控制系统软、硬件方案可行有效.     

改进直流法在静态安全分析中的应用

在电力系统静态安全分析中 ,直流法由于具有简单、快速、便于实时计算等优点而得到广泛应用 ,然而由于其计算精度较差使得计算效果不够令人满意。文中提出了一种改进的直流法来提高直流法的计算精度。通过IEEE的标准算例对该算法进行了验证 ,结果表明所提出的方法是有效的。     

A current‐mode automatic frequency tuning system for filters with current mirrors

A new current‐mode automatic frequency tuning system is proposed in this paper. The system is based on the master–slave technique and is suitable for integrated current‐mode filters based on current mirrors. Automatic control is accomplished by controlling the bias current of the current mirrors employed in the master and slave filters. The proposed scheme has been applied in the leapfrog and wave filters and the corresponding simulation results confirm its validity. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

电容式电压互感器一次侧过电流的原因分析

建立了电容式电压互感器(CVT)及其系统的等效电路模型,以35 kV CVT为例,分析了可能造成CVT一次侧过电流的各种原因.从幅相频率特性角度反映了CVT自身及其系统谐振点的分布情况,根据CVT中间变压器非线性激磁电感和速饱和阻尼器非线性电感的伏安特性试验数据,得到相应的磁化曲线,建立了CVT的仿真模型.利用ATP-...     

自适应光学电流互感器与保护一体化运行研究

电磁式CT的磁饱和问题一直是影响继电保护正确动作的主要原因之一，只有应用新型的无磁饱和互感器以及相应的保护系统才能从根本上解决这些问题，为此，该文在完善了新型自适应光学电流互感器(AOCT)理论体系基础上，研制了实用化的AOCT，将AOCT与新型线路差动保护构成的一体化系统应用于河北省保定供电公司的一条35kV输电线路上运行。运行结果表明，AOCT具有优良的测量性能，能够为保护提供高保真的测量数据；整套一体化系统当发生多次区外故障时均可靠不动，在一次区内故障时正确动作，满足了现场实际运行的要求。     

SFCL对HVDC系统中换相失败的影响

针对逆变侧换流母线逆变侧发生短路使得交流电压下降和直流电流上升而引起的换相失败问题,分析了换相失败影响因素及桥式超导故障限流器（SFCL）限流原理.在PSCAD/EMPDC仿真环境下,以CIGRE HVDC基准模型为研究对象,将SFCL应用于直流输电系统中,研究SFCL对HVDC系统稳定运行及换相失败的影响.研究表明,SFCL能够限制交流系统的故障电流继而使直流输电系统能快速恢复正常运行状态。     

对光纤电流传感器应用中若干问题的探讨

本文对光纤电流传感器在电力系统中的应用研究情况进行了较深入的分析概括 ,指出外界扰动和温度变化引起的双折射是引起测量误差的主要原因 ,加工困难、与目前电力系统测控装置不兼容是其广泛应用的最大障碍 ,并提出了非功能型光纤电流传感器解决问题的方法。     

磁流变液阻尼器的电流驱动器设计与实验测试

针对汽车磁流变液阻尼器的应用环境,结合磁流变液阻尼器的阻抗特性和励磁要求,建立了励磁电流源分析模型,并进行了计算机仿真研究。在选择合理的电路参数的基础上,构建了实际的电路系统,研究了其动态特性,进行了一系列的实验。实验表明,驱动电流源是线性可控的,输出励磁电流在0~4A内连续可调,在单位阶跃输入条件下,研制的电流源上升响应时间和下降响应时间均小于3.0ms。     

变电站空投主变压器对电容器组的影响仿真研究

采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,对变电站空投主变压器时相邻主变压器电容器组所受的影响进行了仿真研究。首先,从原理上分析由空投主变压器引起的和应涌流现象,以及由此对电容器组谐波分布的影响;其次,通过建模仿真,得出空投主变压器时相邻运行变压器电容器组的波形及谐波分量,并进一步分析影响电容器组谐波水平的可能因素。仿真结果表明,变电站空投主变压器时,可能使相邻并联运行变压器电容器组支路的谐波分量出现大幅度增加,从而引起电容器组过电流;除系统内部因素如变压器饱和特性、系统等值电阻等之外,变压器合闸时刻、合闸时的系统运行方式以及电容器组的投切情况等外部因素都会影响电容器组的谐波放大水平。