LCC与VSC型直流馈入对弱受端电网特性的影响

随着柔性直流输电（voltage source converter based high voltage direct current, VSC-HVDC）直流电压等级提升和传输容量增大,其在大容量远距离资源优化配置中将发挥更加重要的作用。以往的研究中,大多利用电磁暂态仿真软件,针对虚拟构建的小电网,仿真分析VSC-HVDC的技术性能。针对实际交流电网的VSC-HVDC动态性能验证等研究,则少有报道。本文首先针对PSD-BPA中新近开发的对应实际电网换相换流器高压直流（line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC）工程的DA卡仿真模型以及VSC-HVDC仿真模型,分析两者的技术特点。在此基础上,面向西藏藏中弱交流受端电网,仿真对比2种直流供电方案下,受端电网大扰动冲击后的暂态恢复特性。仿真研究结果为应用VSC-HVDC改善弱受端电网受扰特性和提升电网稳定水平提供了技术支撑。     

变速恒频风力发电机组控制技术综述

对国内外风电接入电网的输电网技术规范进行了分析和比较,明确了风电机组的控制要求及对应的控制目标.重点阐述了双馈感应异步发电机(DFIG)和多极直驱式永磁同步发电机(PMSG)2类变速恒频(VSCF)风电机组的拓扑及以最大功率点跟踪(MPPT)为目标的控制方案,其中主要对PMSG的控制方案进行了总结和比较;结合输电网技术规范对风电机组的控制要求,说明了VSCF风电机组在低电压穿越(LVRT)时的控制方案及保护措施,同样以分析PMSG的LVRT控制方案及相应保护措施为主.最后简要介绍了风电机组以提高电能质量、调频能力为目标的研究现状,并对采用分频输电技术的分频风力发电系统进行了探讨.     

±800kV特高压直流输电工程保护闭锁策略分析

对±800 k V特高压直流输电工程的保护闭锁策略进行了详细阐述。首先,对特高压直流工程故障隔离一般措施进行了介绍,特别地对旁通对投入的方式及作用进行了分析。其次,对特高压直流闭锁的4种类型进行了阐述,详细分析了4种闭锁的应用范畴及动作特性。最后,分析了直流两侧换流站有无通讯情况下,系统的闭锁策略。±800 k V宾金直流调试录波数据验证了动作策略的正确性。     

基于永磁直驱同步风电机组的分频海上风电系统控制策略

海上风电经分频输电线路传输的研究近年来引起国内外的关注。由去除机端换流器的多台基于永磁直驱同步发电机(PMSG)的风电机组、海底电缆和交交变频器组成的分频海上风电系统,可通过线路末端的交交变频器控制PMSG的转速捕获风能,可节省初始投资和运行维护费用。考虑变压器和输电线路的影响后,推导出分频海上风电系统的准稳态模型,基于转子平均磁链定向给出多机矢量控制器的设计原理;从曲线拟合的角度,给出多机组运行频率的求解方法;以4台PMSG为例,搭建了分频海上风电系统仿真模型。结果表明采用多机矢量控制方法,在不同风速条件下,风电机组的转速均能够跟随指令值,并实现风能的最优捕获。     

台区三相不平衡运行监测和治理分析

从当前台区三相不平衡监测和治理问题出发,开展了台区三相不平衡产生的根源及其对台区线损的影响分析。随后,针对台区三相不平衡监测,分析了仅关注配电变压器低压出口三相不平衡度和电量不平衡度2个常见做法存在的不足,并通过构建典型场景,测算了2个监测误区在反映台区线损率上的影响。针对各地常采用的三相不平衡集中补偿措施,分析了其在补偿三相不平衡度、降低损耗方面的局限性,并通过典型配电变压器和配电线路阻抗分析进行了验证。最后,针对上述分析的问题,提出了针对性的建议措施,为电网企业、配电网运营商开展低压电网三相平衡监测和治理提供了思路和参考。     

具备不平衡运行控制直驱风机对近区系统负序电流的影响

针对具备不平衡运行控制的直驱永磁同步风电机组(direct-driven permanent magnet synchronous generators,DDPMSG),提出了一种负序电流注入下,含直驱风机系统的稳态不对称计算方法。在正负序网中,将直驱风机等效为受控电流源,然后根据系统正负序网,列出系统正负序电压电流方程,与直驱风机正负序电流指令值计算方程联立求解,得到系统各参数的序分量。从理论上分析了直驱风机对近区系统负序电流的影响,研究结果表明,相比同步电机,直驱风机使系统其他支路输出的负序电流更大。在双机无穷大以及十三节点配电网的算例中,通过理论计算值与仿真值的对比,验证了所提计算方法和结论的正确性。     

直流整流站最小α限制器对系统稳定性的影响

特高压直流输电系统(ultra high voltage direct current,UHVDC)是一个将直流和交流互相转化进行长距离、高电压、大容量传输的系统。UHVDC输电系统动态特性主要取决于电压受控电流指令限制器(voltage dependent current order limiter,VDCOL)和电流控制放大器(current control amplifier,CCA)。当整流站发生交流故障,α角快速降低到允许的最小值;但当故障消失,交流电压恢复后,如果α太小直流电流会很大。为防止这种情况的发生,引入整流站最小α角限制器功能(rectifier alpha min limiter,RAML)。RAML的存在会对送端交流系统电压稳定性产生影响。对RAML的结构和功能进行说明,分别用戴维南等值系统或者单机无穷大系统和一个发电机组代替交流系统,分析RAML的存在对于直流系统和交流系统的影响并用等面积法则进行解释说明。最后,用IEEE 10机39节点模型模拟实际的交流系统,仿真结果验证了RAML对系统稳定性的影响。     

基于广域量测的交直流混联系统发生扰动后稳态频率预测算法

随着直流输电工程的广泛应用,交直流混联系统已经成为电网的发展趋势。针对含不同类型高压直流的交直流混联系统提出了其发生扰动后的稳态频率快速预测算法。该算法以广域量测系统得到的扰动后瞬间数据为基础,通过联立交流系统的发电机调速器方程、负荷静态模型方程、系统网络方程与不同类型高压直流系统的换流器稳态模型方程、直流网络方程、控制方程,得到了交直流混联系统的稳态频率预测方程。利用牛顿-拉夫逊法对该方程进行求解,可以快速、精确地计算得到电网发生扰动后的稳态频率。对一个典型的22节点交直流混联系统进行仿真分析,结果验证了所提算法的准确性和适用性。     

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。