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1.
大容量架空线柔性直流输电关键技术及前景展望   总被引:8,自引:0,他引:8  
柔性直流输电技术(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)应用于远距离大容量架空线输电是实现我国能源资源优化配置的客观要求,也是电网技术发展的未来趋势。目前柔性直流输电技术扩展到架空线输电场合所面临的关键问题有:直流线路故障难以快速清除、输送容量难以与传统直流输电相媲拟、主接线方式和接地方式选择原则还没有定论等。针对问题1,分析现有工程所采用的拓扑结构在直流故障下的脆弱性,重点综述具有直流故障穿越能力的拓扑结构。根据其处理直流故障的特点将其划分为3种基本类型。对比分析几种典型拓扑的优缺点。针对问题2和3,为实现高电压大容量输电任务,提出基于组合式换流器的双极结构拓扑。该结构内每极由若干基本换流单元(basic converter units,BCU)串并联构成,接地极线从上下正负极结构中间引出。分析4种单元扩展的方式。综述可行的接地方式及其优缺点。最后,结合我国电网结构特点和能量流动特点,分析两种基本的柔性直流系统结构,指出其所面临的挑战和机遇。  相似文献
2.
在接地极计算中,需要计算的不仅仅是接地极附近的电流场,由电流场引发的温度场也需要同时计算。为此,介绍了采用有限体积法的特高压直流输电接地极稳态温度场计算方法。首先将场域在3维空间内划分为若干个互不重叠的单元,每个单元用中心点代替;然后根据热平衡方程,推导出描述温度场的离散方程组;最后求解方程,得到场域内所有节点的温度,从而获得稳态温度场中的最高温度。在对同1个模型的稳态温度场计算中,通过比较该算法以及MATLAB计算结果,验证了有限体积法的正确性。将该算法用于实际工程中接地极稳态温度场的计算,通过对比若干组计算结果,得到了土壤最高稳态温升与接地电阻的平方、入地电流的平方成正比,与土壤热导率成反相关的结论。最后对于实际工程的应用中,提出通过减小接地极的接地电阻来减小土壤最高稳态温升的合理建议。  相似文献
3.
多端MMC-HVDC系统共用接地点的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
在一个多端MMC-HVDC系统中,只要有部分换流站有接地装置,其他换流站的电压就可以通过直流线路来确定。为了减少多端MMC-HVDC系统接地装置的数目,进而降低对多端MMC-HVDC系统的规划、设计、运行以及成本的要求,对其共用接地点方案进行了的研究。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建了5端MMCHVDC系统平台,通过选取4大类最具代表性的共用接地点方案,对部分换流站内可能发生的最为严重的故障进行仿真计算。仿真发现,若不装设接地装置,换流站的过电压水平会有所上升,并且上升的幅度与换流站采用的控制策略密切相关。综合考虑最大过电压和接地点数目,在采用(后备)定电压控制策略的换流站安装接地极是最佳的共用接地点方案。  相似文献
4.
特高压直流输电圆环型接地极电流场计算   总被引:1,自引:1,他引:0  
徐韬  徐政  张哲任  周志超  沈扬 《高电压技术》2012,38(6):1445-1450
在特高压直流(UHVDC)输电接地极设计过程中,需要对接地极附近的电流场进行计算。为此,介绍了基于电阻网络模型的高压直流输电圆环型接地极电流场的计算方法。首先将接地极场域在三维空间内分割为若干单元,每个单元等效为系统中的1个节点,通过6个等值电阻与相邻单元节点连接;然后将所有单元节点相互连接,构成1个电阻网络,从而将电流场计算问题转化为对电阻网络的求解问题;最后求解电阻网络,得到节点电压,并根据节点电压计算跨步电压、溢流密度等电流场相关参数。在同等条件下,将该算法与ANSYS仿真得到的电流场计算结果进行对比,结果偏差较小,验证了该算法的正确性。  相似文献
5.
MMC-HVDC换流器阻抗频率特性分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
分析模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)交直流侧呈现的阻抗频率特性是系统设计的重要内容。首先根据MMC的基本运行机理和连续模型,推导交直流侧阻抗的等效表达公式;然后提出基于测试信号法的阻抗计算方法和详细实现流程;最后利用PSCAD/EMTDC对典型系统进行仿真计算。结果表明:1)在电压源激励和电流源激励下所呈现的交流侧阻抗特性不同,而直流侧阻抗特性一致;2)交流侧阻抗特性难以利用无源元件简单串并联模拟,而直流侧阻抗可等效为单调谐滤波器;3)稳态运行点变化对交直流侧阻抗几乎没有影响;4)不同控制模式下交直流阻抗特性曲线基本趋势一致,主要在低频范围内略有不同。  相似文献
6.
采用不同子模块的MMC-HVDC阀损耗通用计算方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统(MMC-HVDC)提出了一种阀损耗通用计算方法,可统一分析现有子模块结构:半桥子模块、全桥子模块和箝位双子模块。首先基于系统运行参数和调制控制策略解析出各子模块元件的电流、电压时域变化波形,然后利用厂商提供的特性曲线对半导体器件特性参数进行拟合,最后结合器件电流、电压波形和开断次数计算其损耗和结温。所提方法能够计及优化电容电压附加控制,且便于编程实现。基于所提方法开发了MMC-HVDC阀损耗通用分析程序,可快速计算各种工况下的换流器功率损耗分布和器件结温。通过算例计算验证了所提方法的有效性。算例结果表明:3种典型MMC拓扑中H-MMC损耗最少,C-MMC次之,F-MMC最差;环流抑制后个别运行工况下换流器损耗特性可能恶化;降低器件开关频率和提高电压调制比均可降低损耗;当器件开关频率低于某特定值(本算例为500 Hz)后,器件的通态损耗成为主导分量。  相似文献
7.
LCC-MMC混合直流输电系统直流侧谐波电流计算   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
针对一种在整流侧和逆变侧分别采用电网换相型换流器和模块化多电平换流器(MMC)的混合直流输电系统,提出了直流侧谐波电流频率计算方法和完整流程。在整流侧采用三脉动谐波电压源,等效了12脉动换流器的谐波输出特性;在逆变侧使用电容串联电感的无源结构,作为MMC直流侧等效电路;线路参数计算中采用了全相非解耦模型的改进算法。与基于PSCAD/EMTDC搭建数字仿真模型进行直流侧谐波电流计算结果的比较,验证了提出方法的准确性。  相似文献
8.
基于分段解析公式的MMC-HVDC阀损耗计算方法   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
针对基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(MMC-HVDC),提出了一种采用分段解析公式计算换流站阀损耗的方法。首先,通过移除最近电平逼近中的取整函数,将桥臂电压转化成理想的光滑波形,根据桥臂电流过零点时刻,对换流阀通态损耗进行分段解析计算。其次,将开关损耗分为必要开关损耗和附加开关损耗。对于前者,通过引入变化率函数进行分段解析计算;对于后者,给出了估算其大小的方法。随后,给出了使用分段解析公式计算MMC-HVDC阀损耗的详细流程。最后,基于时域仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建的300 MW/±150kV数字仿真模型,验证了所提方法的有效性。  相似文献
9.
MMC-HVDC系统过电压保护和绝缘配合的研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张哲任  徐政  薛英林 《继电器》2013,41(21):58-64
在整个MMC-HVDC系统的设计中,过电压保护和绝缘配合是一个必须解决的关键问题。鉴于国内外相关专题研究较少,在充分借鉴传统直流工程以及MMC-HVDC系统本身特性研究成果的基础上,基于西门子Transbay工程,提出了一种适用于MMC-HVDC系统的过电压保护方案。该保护方案通过将避雷器安置在换流站的关键位置,通过限制关键点的过电压去实现保护换流站关键部件的功能。鉴于该工程全部采用直流海缆,可以不考虑雷电过电压,所以提出了14种换流站中可能发生的故障,用来作为换流站绝缘设计的校核工况。借助于PSCAD/  相似文献
10.
针对基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC),研究了交流系统对MMC-HVDC稳态运行范围的影响并且揭示了限制直流功率输送能力的关键因素.首先,文章基于一个单端的MMC-HVDC系统,列写出完整的数学模型.其次,分别研究了交流系统短路比、换流变压器容量和换流站容量对换流站稳态运行范围的影响.最后,研究了并联无功补偿电容器对MMC-HVDC运行范围的影响.计算结果表明,当交流系统短路比较大时,MMC-HVDC的运行范围主要受到换流变压器容量的限制;当交流系统短路比较小时,MMC-HVDC的运行范围主要受到交流系统短路比的限制.此外,无功补偿电容能改善MMC-HVDC的运行范围.  相似文献
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