能源转型下的未来交流和直流联合运行模式及发展趋势探讨

随着全球能源向低碳化转型,电力系统“源”、“荷”特性发生深刻变化。“源”侧加速向新能源发电为主导方向发展;同时,电能替代的推进使“荷”侧规模及特性产生本质改变。生产与消费环节的双重变革,为传统的电网形态带来了巨大挑战。该文从支撑能源转型需求出发,基于交流系统和直流系统自身技术特点,探讨如何构建适应于未来电网发展的交流和直流联合运行形态。首先,概述交流和直流的本征特性,分析两种技术的适用范畴;其次,针对高比例新能源、灵活负荷等接入电网带来的电力平衡、系统稳定、谐波谐振等关键问题,阐明不同交流和直流组合形态的解决或改善效果;最后,针对不同区域的应用场景,提出未来交直流联合运行模式的发展路径,为“双碳”目标下新型电力系统的构建提供参考。     

基于双FPGA冗余配置的柔直触发回报板设计

柔性直流输电是构建坚强智能电网的重要组成部分,其阀基控制设备(VBC)的运行可靠性至关重要。这里提出了一种基于双现场可编程门阵列(FPGA)冗余配置的VBC光触发回报板的设计方案,实现了除收发光头之外的硬件完全冗余;研究了双FPGA之间的数据交互方式,提出了双FPGA冗余切换方法,并详细讨论了主从切换逻辑和切换时序,实现了A,B系统的无缝衔接;搭建了基于RTLAB的VBC测试平台,验证了该设计方案的正确性,并已成功应用于“白鹤滩-江苏”直流输电工程。     

提升新疆东部以及青海新能源外送能力的±800kV四端柔性直流电网方案初设

西北地区新能源资源丰富且已建成数个10GW级新能源基地。选取新疆东部、青海南部等具有代表性新能源基地，对这些地区电网的现状及存在的问题进行深入研究。基于各电网特性，提出了基于柔性直流技术的直流组网方案，并对所提直流系统建立了仿真模型，对系统的潮流分布及转移能力、故障穿越特性等进行初步仿真分析。研究结果表明所提直流系统可提升新疆东部及青海南部电网暂稳态特性、促进新能源外送，并可为解决西北地区整体面临的问题提供解决思路。     

换流阀冷却用相变乳状液的制备及其性能

为提高换流阀冷却能力,以相变材料(高级脂肪酸酯CrodaThermTM 47和CrodaThermTM 53)、乳化剂(硬脂醇聚醚BrijTM S2和油醇聚氧乙烯醚Sympatens AS-100)和成核剂(聚乙烯醇)以及去离子水为原料,制备了换流阀冷却用相变乳状液.探究了相变乳状液的配方和制备工艺等对相变乳状液性能的...     

MMC子模块IGBT短路实验平台设计与实现

在模块化多电平换流阀(modular multilevel convertor,MMC)实际运行中，绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)或其驱动器故障会导致子模块直通短路，造成器件损坏，该短路工况对于IGBT的短路保护以及可靠性研究具有重要意义。该文分析MMC子模块直通短路的类型并提出该短路工况实验平台的设计要求。针对短路振荡和电磁干扰问题进行优化设计，对短路回路寄生电感进行调整，研制MMC子模块短路实验平台并进行实验验证。实验结果表明，所研制的实验平台可以满足MMC子模块用IGBT的短路实验的需求。