多台同步调相机在特高压换流站中的协调控制策略分析

为更好发挥各类动态无功补偿装置特性,提高装置利用率,减少滤波器投切次数,实现系统电压平滑调节,本文结合换流站无功控制功能和同步调相机无功控制特性,提出多台同步调相机协调控制策略,以更好应对交直流系统不同类型电网故障,提高电网稳定性。     

?1100kV特高压直流输电工程直流系统谐振特性与抑制措施

针对±1 100 k V特高压直流输电系统的直流侧谐波阻抗特性开展了相关研究,在分析直流线路Bergeron模型分布参数特性的基础上,用集总参数的长线路π型链式结构进行了等值与解析,并通过仿真比较,验证了EMTDC程序自带线路模型的准确性;基于线路模型建立包括换流器、平抗、中性点对地电容等直流设备以及交流系统阻抗、交流滤波器在内的直流谐振特性仿真模型,分析了各设备元件的参数取值以及交流侧条件改变对系统谐振点分布的影响;最后基于该阻抗模型,合理选择谐波源的不同位置,研究了加装基频阻波器和二次直流滤波器以后对直流侧50 Hz与100 Hz串联谐振的规避和抑制作用。     

有源滤波器的模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制策略

针对有源电力滤波器（APF）的电流跟踪功能模块,提出了一种模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制算法。在构建APF装置模型并分析滞环宽度变化规律的基础上,通过使用内部模糊控制器用以动态地调节滞环比较器的环宽,从而达到了限定开关频率的目的。该方法相比于传统滞环比较方法具有更好的跟踪精度和动态性能,充分利用了开关器件的导通能力;同时由于降低了最大开关频率,从而保证了装置的安全运行。通过仿真与实际实验结果进一步验证了该算法的电流跟踪效果以及对于非线性装置产生的系统谐波的补偿能力。     

有源滤波器的模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制策略

针对有源电力滤波器(APF)的电流跟踪功能模块,提出了一种模糊阈值变环宽滞环电流跟踪控制算法.在构建APF装置模型并分析滞环宽度变化规律的基础上,通过使用内部模糊控制器用以动态地调节滞环比较器的环宽,从而达到了限定开关频率的目的.该方法相比于传统滞环比较方法具有更好的跟踪精度和动态性能,充分利用了开关器件的导通能力;同时由于降低了最大开关频率,从而保证了装置的安全运行.通过仿真与实际实验结果进一步验证了该算法的电流跟踪效果以及对于非线性装置产生的系统谐波的补偿能力.     

基于VSC-HVDC的统一附加阻尼最优控制方法

相比于传统发电机的电力系统稳定器（PSS）,柔性直流输电（VSC-HVDC）系统可以有效控制区域间的低频振荡。考虑到VSC-HVDC系统有功无功均能对交流系统进行独立控制,提出了基于有功无功双环控制的统一低频振荡控制器,并基于VSC的有功功率和无功功率控制分别设计附加控制回路来增加控制器的控制效果。首先采用最小二乘旋转不变（TLS-ESPRIT）辨识方法获得系统小信号模型和振荡特性,然后基于辨识出的模型,利用基于最优控制理论对控制器进行设计,并将最终所设计控制器分别附加于有功控制回路与无功控制回路。PSCAD的仿真结果表明,相比于常规的有功附加控制器,所提统一控制方法能达到更好的控制效果,并能保证鲁棒性。     

高压直流换流变压器有载分接开关控制优化

换流变压器有载分接开关是高压直流输电系统实现电压、功率调节功能的重要设备。针对近年来换流变压器有载分接开关在档位调节过程中相继发生爆炸起火等严重故障,有必要研究避免有载分接开关不必要动作的措施,降低分接开关故障风险。梳理并分析了不同类型直流换流站的有载分接开关控制策略,揭示了部分在运换流站档位频繁调节的原因;在此基础上,从运行方式、控制参数及控制策略三方面开展研究,提出三类降低动作次数的措施,并基于实时数字仿真平台搭建仿真模型,对各类措施在降低有载分接开关动作次数方面的效果进行了仿真比较。最后,通过工程调试及运行情况进一步验证了这些措施的可行性,并对各类措施的优缺点及适用条件进行了讨论。     

逆变侧控制策略对换相失败的影响及恢复特性优化研究

针对直流系统逆变侧不同控制策略下的换相失败恢复特性开展研究,首先从原理上分析了定关断角控制与定电压控制方式下换相失败控制器的工作原理;然后基于实时数字仿真平台以及实际工程的录波数据,全面研究比较了这2种控制策略对换相失败恢复特性的影响,结果表明换相失败与直流运行功率、稳态运行时的关断角以及故障发生时刻均有关系,而与采用何种控制方式相关性不强;最后提出对低压限流功能模块 (voltage dependent current order limiter, VDCOL)电流指令参数进行优化的措施,以改善换相失败恢复特性并对其效果进行了仿真验证。     

并联换流器高压直流输电主回路与主接线研究

针对双换流器并联直流系统开展主回路参数设计与主接线结构研究,首先介绍了换流站内2组12脉动换流器并联的直流系统主要的运行与接线方式;然后根据直流输电基本理论并结合并联换流器自身特点,考虑控制方式的变化,开展直流主回路设计,对换流变压器、换流阀等主设备进行详细的参数计算;最后针对几类典型并联接线结构,从可靠性、占地面积、工程实施难度等方面综合比选,并结合换相失败故障工况下的仿真研究,最终给出推荐的换流站电气主接线方案。     

基于瞬时无功功率理论的自整定因子变步长低通滤波器研究

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法的性能主要受低通滤波器的影响。针对传统数字低通滤波器所具有的截止频率固定等缺点,根据自适应的原理,提出了一种自整定因子变步长的低通滤波器模型。通过引入非均匀量化规则的模糊调节器,对滤波器步长参数进行在线调整,从而达到动态调节截止频率的目的。通过仿真比较与实验验证进一步证明了该模型在稳态精度和动态性能方面都优于传统低通滤波器;同时易于编程实现,将该滤波器模型应用于有源滤波器等FACTS装置中对于非线性负荷产生的系统谐波具有较好的补偿能力。