基于DWT-PNN的柔性直流输电系统故障检测方法

柔性直流输电系统故障极大地影响了电力系统的稳定性.现有输电线路故障检测方法存在阈值选取困难、对过渡电阻阻值变化敏感、检测时间长等问题.提出一种基于小波能量占比的使用概率型神经网络(PNN)进行故障类型检测与位置判别的方法.通过对不同故障类型下的母线和线路测量电压进行快速傅里叶分析得出暂态电压频率特性,再利用离散小波变换(DWT)求得不同尺度下的小波能量特性,通过大量的离线仿真数据对PNN进行训练,根据PNN的输出结果实现故障类型与故障位置的精确判定.在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了四端柔性直流电网电磁暂态模型进行仿真验证,结果表明所提方法可以准确地对高阻接地故障的故障类型与位置判别进行检测,不受过渡电阻阻值影响.     

柔性直流输电系统孤岛运行方式下的故障电流抑制方法

结合实际工程需要,针对柔性直流输电系统运行在孤岛状态下发生交流侧故障后容易引起过流跳闸的问题,提出一种柔性直流输电系统在孤岛运行方式下的故障电流抑制和启动控制方法。该方法满足柔性直流孤岛运行方式下各类故障的电流抑制要求,并且可以做到在柔性直流设备自身能力范围内,向交流系统提供预先设定的故障电流,同时可以实现正常升压启动。结合基于控制保护样机和RTLAB构成的闭环实时仿真系统,对提出的方案进行了验证。结果表明,与常规的幅频开环孤岛控制及电流环控制策略相比,所提方案提高了故障穿越能力,且启动策略实现了孤岛运行模式下的无冲击顺利启动。     

柔性直流输电技术与高压直流输电技术相处的优缺点

从高压直流输电技术与柔性直流输电技术的概述入手,对高压直流输电技术与柔性直流输电的优缺点进行详细分析与研究,旨在为电力行业提供参考。     

基于matlab的柔性直流输电系统建模与仿真

随着电力电子技术和控制技术的发展,特别是全控型电力电子器件的发展,出现了一种以电压源换流器、自关断器件和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型输电技术——基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmissi...     

全光纤电流互感器在特高压柔性直流输电中的应用与维护

介绍了全光纤电流互感器的基本原理及特点,以乌东德特高压混合直流工程柔性直流换流站为例,分析和阐述了全光纤电流互感器的选取与实现方式,最后针对全光纤电流互感器常见的故障及造成的后果,提出维护建议及措施,为全光纤电流互感器在特高压柔性直流输电中的应用与维护提供参考.     

计及柔性直流的系统短路电流实用计算方法

柔性直流输电可实现故障穿越,在交流系统发生短路故障后持续运行。随着柔性直流输电日趋广泛的工程应用,其对系统短路电流的影响不容忽略。针对含有柔性直流输电接入的交流系统缺乏准确实用的短路电流计算方法问题,分析了交流系统发生短路故障后柔性直流注入系统电流特征。基于柔性直流的控制策略,研究了短路电流计算过程中柔性直流等效电流源设计,分析了电流源幅值设定的合理性。在弱化柔性直流输出电流与并网点电压耦合作用的基础上,提出了基于叠加原理的计及柔性直流输电的三相交流短路电流计算方法。最后,搭建测试系统,通过电磁暂态仿真验证了所提方法的有效性。     

柔性直流输电技术及其示范工程

城市电网的不断发展和电力电子器件的快速进步,使柔性直流技术在城市电网中的实际应用已成为可能。简要介绍了柔性直流输电的技术特点。具体介绍了上海南汇柔性直流输电示范工程的换流系统参数,主要设备的选择、配置,设备布置方案。总结了柔性直流输电技术在工程应用中存在的一些问题。     

基于柔性直流输电技术的特高压直流送端孤岛系统黑启动方法

特高压直流输电系统具备输电距离远、输送容量大等优势。随着大型能源基地开发的西移和北移,特高压直流输电送端孤岛问题成为今后部分地区能源基地规划设计面临的重要难题。特高压直流输电系统响应较快而火电机组响应较慢,火电机组启动初始负荷和特高压直流输电系统最小启动功率难以匹配,导致直流系统与火电机组配合启动困难。该文提出了一种依托柔性直流输电技术的特高压直流外送孤岛系统黑启动方法,结合常规直流输电现有设备,构建小型柔性直流输电系统,辅助直流系统和送端电源的孤岛启动,柔性直流系统还可为孤岛系统中的机组和直流调试提供可靠供电。通过在PSCAD/EMTDC中搭建特高压直流输电系统、柔性直流输电系统以及火电机组模型,仿真验证了所提出方法的有效性和可行性。     

我国第一个高压柔性直流输电工程

上海南汇柔性直流输电示范工程是我国第一个高压柔性直流输电工程。阐述了高压柔性直流输电（VSC-HVDC）与高压直流输电相比的技术优势,介绍了上海南汇柔性直流输电示范工程的概况,以及该工程所采用的两端VSC-HVDC输电系统的结构及其特点,最后分析了在该工程中新技术的应用。上海南汇柔性直流输电示范工程的建成投运,标志着我国在智能电网高端装备方面取得了重大突破。     

卡尔曼滤波理论在电力系统中的应用综述

现代电力系统中,由于可再生能源输出功率、负荷变化以及其他随机过程的存在,使得系统状态参数中往往混杂着噪声,因此有必要采取适当的方法,从随机干扰的观测信号中提取有效的系统状态参数。首先对卡尔曼滤波基本理论进行了介绍,给出了卡尔曼滤波的基本过程。然后主要综述卡尔曼滤波及其扩展形式在电力系统短期负荷预测、动态状态估计、电能质量分析、继电保护、风电场风速预测、电机状态和参数估计等方面的应用。最后给出了卡尔曼滤波在电力系统中应用的相关结论及其未来发展趋势。     

混合量测下基于UKF的电力系统动态状态估计

针对当前电力系统动态状态估计主要采用的扩展卡尔曼滤波(EKF)法存在收敛速度慢、鲁棒性差的缺点,采用一种新的非线性方法——无迹卡尔曼滤波(UKF)法进行电力系统动态状态估计。UKF法由于使用了无迹变换,避免了线性化误差的引入和雅可比矩阵的计算,相比EKF法有更高的估计精度和稳定性。广域测量系统(WAMS)能够提供相量信息,具有精度高、全网严格同步等优点。因此,将WAMS量测数据和数据采集与监控(SCADA)系统量测数据相结合,形成应用混合量测的电力系统动态状态估计。仿真表明,UKF法相比EKF法能够更准确地估计动态系统中的状态量,WAMS信息的引入进一步提高了动态状态估计的性能。     

LCC-MMC混合级联型直流输电系统启动控制策略研究

为实现逆变侧采用电网换相换流器(line commutated converter, LCC)和多个并联模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)阀组串联的混合级联直流输电系统的安全、可靠启动,提出了一种按照不可控充电和系统控制解锁两阶段划分的启动控制策略。首先建立该类混合结构下直流系统的数学模型。在对低压端MMC不可控充电阶段暂态特性分析的基础上,推导了MMC最大启动冲击电流和预充电时间的等效计算公式,并根据最大冲击电流和预充电时间为MMC启动过程中限流电阻的选取提供依据。其次,在系统级控制器解锁至系统稳态运行阶段,针对MMC并联组在控制器解锁时产生的不平衡启动电流问题进行了分析,提出一种基于不同换流器间控制时序配合与自适应MMC功率参考值的启动优化策略。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真结果表明,所提启动方案可以有效实现混合级联型直流输电系统的平稳启动。     

±800 kV雅砻江换流站BP13高压电容器不平衡电流及过电压分析

滤波器的高压电容器是特高压直流输电系统中故障率相对较高的设备,通常配置不平衡保护来反映其内部的故障情况。为进一步明确高压电容器内部故障工况与不平衡电流、过电压等外部故障表现的量化关系,为实际工程不平衡保护的配置与优化提供理论支撑,文中以±800 kV雅砻江换流站BP13高压电容器为研究对象,考虑高压电容器内部部分电容单元断开、电容单元内部部分电容元件断开两类典型故障,分析推导了不平衡电流与故障单元/元件个数的对应关系,并给出了电容单元故障后高压电容器不同位置的过电压表达式。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了理论推导的正确性,明确了可以导致现有三段不平衡保护动作的具体故障工况。     

未来高压直流电网发展形态分析

直流断路器是柔性直流输配电系统中不可或缺的部分,其能够快速地切除系统中的故障电流,保证电网安全稳定运行。针对高压直流断路器大容量开断时无法抑制故障电流,该文提出了一种具有预限流能力的柔性直流断路器拓扑,其具有预充电电容自充电和自适应重合闸能力。该拓扑主支路仅由超快速机械开关构成,故障处理支路包括换向电路、振荡电路、限流电路和分断电路。拓扑采用振荡电路实现故障电流换向,同时在故障电流分断前对其进行预限流。该文针对所提拓扑的结构和工作过程进行了详细的介绍,并对故障电流的转移和预限流过程做了理论分析推导。最后,在PSCAD/EMTDC搭建了单端等效系统,对理论分析结果进行仿真验证,并基于四端直流电网的仿真模型,将所提拓扑与ABB混合式直流断路器进行对比分析,分断时故障电流幅值减少了43.04%,仿真结果证明了所提拓扑的可行性和经济性。

     

2020年国际大电网会议学术动态——直流系统及电力电子

介绍了2020年国际大电网会议(CIGRE)线上视频会议的大会主旨演讲、直流系统及电力电子技术专委会(SC B4)相关的录用论文、专题研讨会和专题讲座。内容涵盖了SC B4相关的主要技术和设备,包括特高压/高压直流输电、中压直流配电、柔性交流输电系统等。结合高压直流输电的现状和特点,介绍和探讨了当前高压直流输电领域最新发展动态和目前所面临的挑战,并展望了该领域的发展方向。     

具有直流故障阻断能力的电流主动转移型MMC

具有直流故障阻断能力的模块化多电平换流器(MMC)是柔性直流输配电技术的重要支撑设备.针对传统半桥型MMC无法阻断直流短路故障的问题,通过结合现有的故障阻断方案,提出了具有直流故障阻断能力的电流主动转移型MMC.该拓扑增加了断流支路、桥臂阻断支路以及能量吸收支路.直流故障发生后,通过断开断流支路,一方面主动转移故障电流...     

直流输电控制系统的组成及功能

介绍了高压直流输电控制系统的组成、基本控制功能及控制方式.直流极控制系统是换流站控制系统的核心,主要功能是通过对整流侧和逆变侧触发角的调节实现系统要求的输送功率或输送电流.直流输电和交流输电技术的显著不同在于输电过程对控制保护系统的依赖性.直流输电是建立在阀导通和截止控制上的一种电能传输方式.     

特高压直流输电线路等效干扰电流的计算以及影响因素的研究

高压直流输电工程中,常以等效干扰电流作为限制直流谐波水平的标准。为了计算出准确的等效干扰电流,利用3脉动模型,对特高压直流输电工程进行了建模,计算了不同的直流滤波系统参数的等效干扰电流,得出了等效干扰电流随直流滤波系统中各部分参数变化的规律,即:等效干扰电流随平波电抗器电感值的增大而减小,随中性线接地电容的增大而减小,随直流滤波器高压电容值的增加而减小,并分别得出了变化规律曲线;文中还给出了使等效干扰电流满足允许值要求的滤波系统参数。     

一种具有限流能力的新型混合式高压直流断路器拓扑

受到高压直流断路器开断容量以及关断时间的限制,直流电网面临故障抑制与清除的难题。提出了一种具有限流能力的混合式高压直流断路器拓扑,通过在电流转移回路中引入限流装置,达到有效抑制故障电流目的。分析了该断路器的拓扑结构、工作原理,并给出了断路器关键参数的计算方法,最后,针对三端柔性直流输电系统应用,在PSCAD/EMTDC平台进行仿真验证。仿真结果表明相较于其他方案,该断路器在系统正常运行情况下的通态损耗小、动态特性好,出现故障时能够快速切除故障电流,满足多端柔性直流输电系统对故障电流的抑制要求。