基于三相串联半H桥型MMC的HVDC换流站研究

提出一种基于三相串联半H桥型MMC的HVDC换流站模型,在承受相同直流电压的情况下,其开关器件数目只有传统MMC的1/3,经济性显著。首先分析半H桥型MMC的运行原理,提出其等效模型及直流侧电容的确定准则;然后建立三相串联半H桥型MMC换流站基于交流有功功率平衡的控制系统,解决了其在交流故障下安全稳定运行的问题,同时提出附加直流侧电压控制方法,改善了直流侧相间电压平衡;最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,仿真结果验证了所提三相串联半H桥型MMC换流站良好的交流故障穿越能力。     

广域电力系统稳定器参数的两阶段协调优化方法

广域电力系统稳定器(Wide Area Power System Stabilizer,WAPSS)对电力系统的区间低频振荡能够起到良好的阻尼作用。同时,WAPSS参数的协调优化设计能够避免因增大某一振荡模式的阻尼而造成其他模式阻尼恶化的问题,提出一种两阶段设计的WAPSS参数协调优化方法。第一阶段基于留数相位补偿原理设计WAPSS超前滞后环节的参数。第二阶段,将整定后的超前滞后环节参数代入WAPSS传递函数以减少决策变量,再以提高低频振荡模式和近虚轴模式的阻尼为多优化目标,利用基于精英替换策略的改进教与学算法(Teaching-Learning-Based Optimization,TLBO)对WAPSS的增益参数进行优化。通过将超前滞后环节参数和增益参数两阶段协调优化,不仅减少了每次迭代计算时间,而且达到了提高电力系统阻尼的目的。最后通过两区四机的仿真算例验证了该方法的有效性。     

三相串联MMC直流换流站在交流故障下的控制策略研究

三相串联MMC将三个单相MMC串联,在承受相同直流电压的情况下,相比传统的三相并联MMC,可以减少三分之一的开关器件,造价更低,但三相串联MMC在不平衡交流电压下的控制保护是一个难题。推导了静止α-β坐标系下的交流侧有功功率平衡方程,通过平衡各单相MMC交流侧的有功功率实现交流故障下的直流侧均压,该策略可以根据故障的严重程度自动调整换流器交流故障下的功率输送。此外,提出了静止α-β坐标系下防止换流器过电流的参考电流整定方法。构建了基于比例谐振控制器的总体控制框图。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了三相串联MMC换流站仿真模型,对交流电网单相和两相接地故障进行了仿真验证。仿真结果表明:三相串联MMC换流站在所提的控制策略下具有良好的故障穿越能力。     

基于有效出力曲线的最大风光装机容量评估

在可再生能源占比高的电网中,可再生能源的波动性和间歇性给电网带来较多不确定因素,增加了电网规划的难度。在中长期规划中,为确保电网可以承受并消纳持续增加的可再生能源,需要对电网的最大可再生能源装机容量进行评估。为此,提出一种基于全年同一时刻有效出力的风光消纳能力评估方法,以中长期规划为出发点,从调度层面计算电网最大风光装机容量。利用历史风光出力数据得出具有该地区特征的风光有效出力,并以此建立风光消纳最大化模型。采用某地区电网数据对模型进行验证,结果表明该模型在全年尺度上具有适应性,可准确反映电网消纳风光的能力。