具有直流故障阻断能力的逆阻型混合子模块拓扑

柔性直流输电系统发生直流侧双极短路故障是目前存在较为严重的问题。为了实现故障清除,在半桥型模块化多电平换流器(Half-bridgemodularmultilevelconverter,HBSM-MMC)的基础上,基于逆阻型绝缘栅双晶体管(Reverse-blocking insulated gate double transistor, RB-IGBT)设计了具有故障阻断能力的逆阻型混合子模块拓扑结构(Reverse-blocking hybrid submodule, RBHSM)。然后在此基础上,分析了RBHSM的故障电流阻断机理,推导了故障电流解析表达式。在故障闭锁阶段,子模块中所有电容均串入回路,始终提供2U_C的反电动势实现故障电流阻断。最后,以该子模块拓扑为例,在PSCAD/EMTDC软件中搭建RBHSM-MMC仿真模型,验证了所提子模块拓扑的正确性。仿真结果表明,所提出的新型子模块拓扑结构能够迅速实现故障电流的阻断,且在故障阻断过程中始终提供2U_C的反电动势。     

风储合成能量监控系统研究

为了适应风电场输出电能的随机性与间歇性,基于储能装置设计了风储合成监控系统。该监控系统通过检测风电出力与储能系统荷电状态,并采用OPC技术实现与上位机的通讯,实现储能出力和风电出力的协调控制。同时,监控系统设计了风电出力预测功能与实际出力之间的比较功能,对监控系统的准确性进行了一个自我评价。实验结果表明,利用储能装置设计出的风储合成监控系统来抑制风电随机波动,可调整风电的出力波形,使这种可再生的清洁能源达到了“可控、可调”状态。     

智能变电站冗余数据处理方案的研究与应用

针对智能变电站过程层及间隔层数据采集设备双套配置产生的两类冗余数据如何处理的技术问题,提出由数据接收方通过数据辨识进行筛选的方案。对站控层遥测数据及过程层SV数据采用按点实时筛选的方式,对站控层遥信数据及过程层GOOSE数据采用动态筛选和静态筛选相结合的方式。理论分析和此方案在多个实际工程的应用情况表明,该方案不增加、不修改硬件设备,处理逻辑清晰,对提高智能变电站数据可靠性、方便运行检修等方面具有积极意义。     

多电平变换器补偿不平衡负载的应用分析

为了准确分析级联H桥星型接法变换器、级联H桥角型接法变换器和模块化多电平变换器在电网故障情况补偿不平衡负载的能力,根据功率平衡原理分别建立了这三种多电平变换器的数学模型进行对比分析,并得出结论:基于级联H桥星型接法的STATCOM不适合补偿不平衡负载。基于级联H桥角型接法变换器的STATCOM在电网电压正常时能很好地补偿不平衡负载,但是当电网电压发生故障时补偿不平衡负载的性能迅速降低。基于模块化多电平变换器的STATCOM无论是在电网电压正常还是故障不对称的情况下都能很好地补偿无功电流和负序电流。最后,基于Matlab/Simulink仿真结果表明了理论分析的正确性和有效性。     

CFRP钢筋混凝土梁塑性铰长度计算

基于CFRP加固后的钢筋混凝土梁的受力性能和塑性铰理论,利用现有文献关于普通钢筋混凝土结构的塑性铰计算公式,从而推导出适用于CFRP加固钢筋混凝土梁的塑性铰长度计算的公式,并利用有限元建模分析,验证了计算公式的准确性。     

一种改进CDSM拓扑开关损耗不均的调制策略

为了实现柔性直流系统直流侧双极短路故障清除,目前已有不少具有故障阻断能力的子模块,如钳位型双子模块CDSM(clamped double sub-module)等的拓扑被提出。由于新型子模块结构区别于半桥型子模块HBSM(half-bridge sub-module),导致其调制策略并不能完全适用。在传统最近电平调制NLM(nearest level modulation)策略的基础上,提出了适用于CDSM的NLM策略。针对CDSM拓扑存在2种输出UC电平的情况,设计了一种改进的NLM调制策略,可以有效地避免器件导通概率不同导致的功率损耗不均问题。最后,以CDSM拓扑为例,在PSCAD/EMTDC软件中搭建CDSM-MMC仿真模型,验证了所提调制策略的正确性。     

基于储能的电力系统安全调控方法

“双碳”目标下新型电力系统面临交直流系统故障耦合传播、频率与电压稳定风险上升等新的安全问题，引入储能参与安全调控的研究已逐渐成为热点。为了更有效地挖掘储能参与安全调控的能力，有必要对储能为电力系统提供安全支撑的场景、理论与技术方法进行梳理总结，并在此基础上探讨后续需要重点关注的问题及研究思路。从储能对电力系统静态安全、动态安全、交直流混联电力系统安全、主动安全技术、辅助服务市场5个方面进行总结，涉及储能与电网可靠性、储能与频率稳定性、储能与电压稳定性、储能与输电堵塞、储能与直流闭锁连锁跳闸防控等方面的研究进展，指出了关注储能备用荷电状态(state of charge, SOC)、储能与其他调控资源之间多时间尺度耦合研究的重要性，以及完善储能参与系统紧急安全调控服务市场机制的必要性，对促进储能参与新型电力系统安全调控的研究具有一定参考意义。