祁韶±800 kV特高压直流输电工程两种故障重启动逻辑研究

为提高直流系统的可用率和运行效率,祁韶±800 kV特高压直流输电工程极层控制系统配置了两种故障重启动功能,即瞬时性故障重启动和阀组故障重启动。深入剖析了这两种重启动逻辑的触发机制、动作时序和开放条件,着重研究了瞬时性故障重启动逻辑与其他反映瞬时性故障的极区和双极区保护的配合关系,并依据祁韶直流系统调试现场录波图阐明了两种重启动逻辑的动作过程与效果。该研究对现场运行及科研工作有一定的指导和参考意义。     

基于动模仿真的混合级联直流输电系统控制策略

本文主要讨论混合直流输电系统中,整流侧采用常规换相换流器（LCC）,逆变侧高阀采用常规LCC、低阀采用3个电压源换流器（VSC）并联的拓扑结构,此拓扑结构兼具LCC与VSC的优点。本文分析了混合直流输电系统中启停极、低阀组投退、VSC单阀投入、VSC交流电压故障的控制策略,给出了动模仿真系统的参数设计方法,最后通过仿真试验证明了控制策略的有效性。     

直驱永磁风电机组虚拟惯量控制对系统小干扰 稳定性影响分析

虚拟惯量控制方式下,直驱永磁风力发电机组(DDPMSG)能够为电力系统提供较好的频率支撑,但虚拟惯量控制使DDPMSG与系统之间产生了新的耦合关系,给系统的小干扰稳定带来新的影响。建立了包含DDPMSG的风电并网系统状态空间平均模型,并通过线性化得到其小信号模型。基于该小信号模型,利用特征分析法分析了虚拟惯量控制的比例系数和微分系数对风电并网系统的小干扰稳定性的影响,同时对比分析了虚拟惯量控制及最大功率跟踪控制对系统小干扰稳定的影响。结果表明虚拟惯量控制对系统阻尼特性的影响与DDPMSG接入系统的位置及容量有关,且主要影响其所接入区域的局部振荡模式和系统的区域振荡模式。     

基于功率反馈的直驱式永磁发电机组最大功率跟踪控制

分析了风力机的运行特性,建立了直驱式永磁同步发电机组(D-PMSG)的数学模型。基于功率反馈的最大风能跟踪控制原理,引入前馈解耦控制和锁相环,通过变流器控制直驱永磁风力发电机的电磁功率来实现对风力机转速的间接控制,在无需检测风速和风力机转速的情况下实现了风电系统的最大风能跟踪和单位功率因数控制。在变风速环境下,通过仿真实验,验证了所采取控制策略的有效性。     

基于直流线路互感的电压突变量检测的±1100 kV直流输电换相失败抑制研究

长距离特高压直流输电工程两极直流线路间存在较强电磁耦合,一极发生故障或扰动时,线路互感的影响会增大正常运行极发生换相失败的风险。为此,建立了两极直流线路互感的等效电路模型,用于分析一极直流线路瞬时故障对非故障极的影响,提出了基于直流线路互感的逆变侧极母线直流电压突变量检测的换相失败预测控制策略。该策略检测到直流电压突变量达到预设值后,快速减小晶闸管换流阀的触发角,从而保证足够的换相裕度以避免换相失败。最后在实时数字仿真平台上基于真实的直流系统模型进行了仿真验证,仿真结果表明,所提策略在不同运行工况下抑制换相失败具有有效性与可行性。     

考虑惯性响应的特高压直流频率协调控制

针对特高压直流送端电网大规模新能源接入带来的频率稳定问题,在直流频率下垂控制的基础上,进一步引入直流虚拟惯量控制,实现了特高压直流惯性响应和一次调频的协调控制.同时,基于直流并网系统的频率响应简化模型,分析了特高压直流参与系统频率控制的机理及对受端系统频率特性的影响;类比传统同步发电机组的惯性响应和一次调频原理,提出了...     

基于引入禁忌表的改避遗传算法的地区电网无功优化

针对实际地区电网建立多目标无功功率优化模型,在标准遗传算法的基础上加入分阶段适应度函数、自适应交叉变异率等改低碳输电系进,并引入禁忌搜索算法的禁忌表技术,设置相似度条件,以此为核心对某地区电网进行无功优化计算,通过改进前后算法比较可知,该算法收敛性能理想,爬山能力良好,计算时间较短。     

一种新型风电场虚拟惯量协同控制策略

常规比例—微分(PD)虚拟惯量控制策略可使直驱式风电机组为系统提供频率支撑,但其控制参数和算法固定,在风电场多机并网条件下调频效果欠佳。文中给出了PD虚拟惯量控制方式相关参数的整定方法,分析了不同风速区机组转子动能和变流器容量对机组调频能力的影响。据此提出了一种考虑机组间调频能力差异的虚拟惯量协同控制策略,该策略引入转子动能评估因子和变流器容量限制因子以体现功率协调。风电场仿真结果表明,该控制策略在充分发挥各机组调频能力的同时避免了系统频率的二次跌落现象,调频效果得到进一步改善。     

天中直流工程IDNC测量误差分析及应对策略研究

天中直流送端天山换流站运行过程中发现直流中性母线电流IDNC存在较大测量误差,经推导确认IDNC测量误差会引发现场直流功率测量值与指令值、直流功率实际值与指令值之间出现偏差,并得出了直流功率偏差与IDNC测量误差之间的数学关系。结合现场控制和测量系统的特点,提出了一种针对IDNC测量故障的控制系统自监视切换逻辑,该自监视切换逻辑可根据IDNC测量误差切换控制装置值班状态或选择控制环节所用直流电流量,从而避免IDNC测量误差对功率控制效果产生影响。最后通过RTDS仿真试验验证该逻辑的有效性。     

基于虚拟同步发电机原理的模拟同步发电机设计方法

传统模拟同步电机组主要采用原动机拖动同步发电机旋转发电来实现,该方法虽能更有效地模拟电网中同步电机组的电磁耦合特性,但存在控制系统复杂、系统灵活性差、实现成本高等不足。为此,基于虚拟同步发电机控制原理提出了一种模拟同步发电机组设计方法。该方法利用滤波电抗等效代替同步发电机组电枢电阻及同步电抗,通过控制系统实现对同步发电机组惯性特性、频率响应特性及调压特性的有效模拟。该方法简化了模拟风电并网实验系统的设计,具有较强的灵活性和可行性。设计了一套容量为20 k VA的模拟同步发电机组,并基于已有的模拟风电机组实验平台构建了一套模拟风电并网实验系统。在负荷功率扰动条件下,利用Matlab/Simulink仿真结果与实验结果进行对比,验证了所提模拟同步发电机组设计方法的有效性及在风电机组频率响应控制研究中应用的可行性。