天广直流输电功率对天广交流通道输电能力影响分析

在我国第1个交直流混合输电系统出现后，交直流系统间的关系及相互影响问题成为需要研究的新课题。通过对天广直流投运初期及天广交流通道网架加强后直流系统运行对天广交流通道输电能力影响的研究发现，在交直流混合输电系统中，如果交流系统网架较弱，则随着直流输电功率增加，交流系统输电能力将要逐渐受到限制而减小；如果交流系统网架较强，则直流系统运行不会影响交流系统的输电能力。     

背靠背柔性直流输电功率解耦控制研究

柔性直流输电(VSC-HVDC)在大规模可再生能源发电、远距离输电、电网互联等领域具有广阔的应用前景,其有功功率和无功功率的控制是保障VSC-HVDC运行的关键。此处针对换流站有功功率和无功功率调节存在的复杂耦合问题,在分析一拍延时对d,q轴解耦方法影响的基础上,提出基于复系数矢量控制器(CVC)解耦方法,分析了CVC解耦有效性。然后,针对所提CVC解耦,研究了延时补偿策略,抑制一拍延时影响。最后,提出了临界阻尼参数设计方法,避免了功率调节过程中振荡。仿真与实验验证了所提CVC解耦方法的有效性。     

多端直流输电系统中的直流功率调制技术

与常规的双端直流输电系统相比,基于直流功率调制技术的多端直流输电系统能更灵活地向所连接的交流系统提供快速的紧急功率支持,改善交流系统的稳定性。文章对其中一端为弱交流系统的4端直流输电系统运用PSCAD/ EMTDC仿真软件研究了多端直流输电系统的功率调制技术,提出了该系统的仿真模型及其复合控制策略。仿真结果表明,所连接交流系统的强度、各换流站的控制策略和直流系统电流平衡原则的选取会极大地影响直流功率调制的性能,多端直流输电系统比常规的双端直流输电系统能更灵活地运用直流功率调制技术,进而有效地提高所连接交流系统的稳定性。     

高压直流输电工程半自动数字化输入功率曲线的实现方式

正半自动数字化输入功率曲线模式采用国调输出包含功率曲线的加密数据文件方式,并将该文件下发至相关直流换流站,直流换流站运行人员将该加密数据文件导入自动功率控制功能并与纸质文件核实,确保加密数据文件与纸质文件的一致性。它的优点是所有工作都在换流站端开展,不需要国调进行修改工作。针对近期直流换流站功率频繁调整的问题,我们根据高压直流输电工程实际需求,开展了换流站半自动数字化输入功率曲线实现方式的研究,对各种实现方式的可操作性、安全性等方面进行了对比,提出了实现方式。     

直流输电中自动功率控制的研究与实现

简要介绍了ABB和西门子在高压直流输电控制保护系统中自动功率控制的实现方法,结合当前的工程实际,对原有的实现方法进行了多种改进和创新,提出一种新的自动功率控制的实现方法,并将该方法完全融合在国内自主研发的控制保护系统中。该方法适用于常规的高压直流输电工程,也可用于特高压直流输电工程的工程实施。可供新建或改造的直流控制保护系统参考。     

混合直流输电系统功率同步控制研究

针对一端采用传统电网换相换流阀(line commutated converter,LCC)另一端为电压源换流阀(voltage sourced converter,VSC)的混合直流输电系统因其直流侧电抗较大,造成传统双闭环矢量控制策略中电流内环的快速性与稳定性相互矛盾、暂态扰动易造成系统功率振荡等问题,提出VSC侧换流站采用功率同步控制的方法,同时,通过增加桥臂电容储能控制环,保持三相桥臂电容电压之和基本不变,抑制系统功率和直流电压波动,减小了有功功率控制环存在欠阻尼特性的影响。最后,结合模块化多电平变流器(modular multi-level converter,MMC)应用,利用仿真软件搭建双端混合直流输电系统模型,通过仿真验证了所采用方法的正确性、有效性。     

混合直流输电控制策略研究

为充分利用传统高压直流输电(LCC-HVDC)与柔性直流输电(VSC-HVDC)各自的优点,建立了整流侧采用LCC换流站,逆变侧采用VSC换流站的混合直流(hybrid HVDC)输电系统。对直流系统两侧换流站主控制器进行了设计,并针对该系统设计出双侧功率/频率调制的辅助控制器。最后对混合直流输电系统与交流输电线路并行输电和单独的混合直流输电系统进行了仿真与分析,通过仿真验证了当系统受到扰动时所加辅助控制器能提高系统的稳定性。     

特高压直流输电线路分段直流融冰方案

针对融冰线路一般不是全线覆冰的情况,提出了在重冰区线路下方建设分段直流融冰站的分段直流融冰方案。融冰距离取100km,通过对特高压直流线路大截面导线融冰电流范围和融冰时间的计算,确定融冰电流为12 000A,所需融冰功率153MW。为满足融冰功率的需求,提出了分段直流融冰站所需交流电源的电压等级为220kV。最后设计了2套24脉动整流电路并联的分段直流融冰装置,并对装置的设备参数进行了设计选型。通过Matlab仿真软件对特高压直流线路的分段直流融冰进行仿真,结果表明设计的装置其融冰电流可达10 980A,且输出电压为24脉动,总谐波畸变率(THD)仅0.83%,验证了该方案的可行性。     

柔性直流输电功率模块的现场智能化检测

随着柔性直流输电技术的不断发展,作为柔直工程核心的柔直换流阀的日常维护检测引起了广泛重视。柔直换流阀通常采用功率模块级联,而功率模块体积大、质量重,不易搬运,需要有在现场应用的功率模块检测设备。而目前通用的功率模块检测方法及检测装置功能有限。在对功率模块的组成、故障情况分析的基础上,提出一种具有功率模块关键数据采集和分析的现场智能化检测方法,在不破坏功率模块的情况下,采集功率模块内的重要信息,结合采集信息给出功率模块主要组件的状态判断,达到故障检出和异常提前预警的目的,并可在后台进行数据存储。据此开发出的智能检测设备经初步验证后已投入应用,效果良好。     

直流输电系统电压源换流器直接功率控制研究

随着全控型电力电子器件的成本降低和技术不断成熟,电压源换流器技术在直流输电领域得到广泛应用。基于矢量表的直接功率控制由于其结构简单、动态响应快、参数鲁棒性好和无需电流内环整定等优点而得到了国内外学者的广泛关注。研究一种应用于直流输电领域基于直接功率控制的电压源换流器,提出一种有效的控制矢量表,具有很好的稳定性和动态响应。最后以仿真结果验证所提矢量表的有效性。     

馈电系统数字实时仿真模型

对短距离电力系统数字仿真时，可按物理设备对系统分块，将电力传输线、同步发电机，变压器、综合负载分别作为独立模块建模，各模块连接处用解耦电压源替代，这样各模块可平行地进行数字积分，用集总参数建立了35KV电力系统传输线中点故障数字仿真的数学模型，并在已知同步发电机与综合负载模型的基础上，进一步提出了该电力系统数字实时仿真的多模块耦合模型，一个具体的数字仿真结果表明提出的模型是正确的，给出的算法是合理的，该数字信真能在奔腾Ⅲ750系统上实时实现。     

同塔多回输电技术研究

上海地区随着城市化建设步伐的加快,开辟新的输电线路走廊十分困难。采用同塔多回输电是电网建设中解决输电走廊紧张、节省土地资源、提高输电容量、实现电网建设与地方发展协调并进的有效手段。文章在介绍同塔多回输电（杆）塔的特点和塔型的基础上,开展了过电压、带电作业、线路防雷、继电保护特性、电磁环境、系统运行和杆塔结构的可靠性等同塔多回输电技术研究,并考虑了绝缘子布置型式等绝缘配合问题。研究结果表明,采用同塔多回输电技术具有广阔的应用前景和较大的经济效益和社会效益。     

单线电能传输的实验研究

研究了由两个特斯拉线圈构成的小型单线电能传输系统,介绍了该系统的基本组成与设计参数,重点研究了系统在不同负载和不同传输距离情况下的电压增益频率特性,发现系统具有两个不同的谐振频率,随着传输距离的改变,系统的两个谐振频率会发生偏移。在传输能力方面,以信号发生器作为高频电源,当系统的传输距离为20m时,依然可以点亮LED,证明了单线电能传输的可行性。实验还发现,金属障碍物并不会影响系统的电压增益。利用海水代替单根导线进行实验,发现借助海水也可以进行电能传输,这为向海岛输送电能提供了新的可能。最后,分析了系统中存在的能量损耗和谐振频率偏移问题,并提出了相应的解决方案。     

无功功率测量的Hilbert数字滤波器研究

利用Hilbert变换测量无功功率能获得较高测量精度.本文分析了HIlbert数字滤波器在无功功率测量中的应用;采用窗函数法和等波纹切比雪夫法设计了FIR型Hilbert数字滤波器;证明等波纹切比雪夫法所设计的Hilbert数字滤波器较窗函数法有较好的性能,更能较好的提高无功功率测量精度.     

一种高Q值的谐振式无线能量传输技术的应用

针对经皮无线供电系统中松耦合的电磁感应供电方式存在的能量传输距离近,传输效率低的问题,分析了一种基于高Q值的谐振式能量传输方式。首先分析了谐振式能量传输的理论模型以及Q值在能量传输效率中的作用;其次对基本经皮感应电路进行改进,通过在驱动和负载之间增加一对谐振线圈,减小信号源内阻以及负载对Q值的影响;最后搭建实验测试装置进行对比实验,采用增加谐振线圈的方式提高了系统Q值,相同传输距离时能量传输效率提高了4倍,传输距离也有了明显改善,证明了该方法的有效性。     

考虑输入变量相关性的输电网区间潮流分析

在仿射算法的基础上,考虑电力系统中部分输入变量之间的相关性对区间潮流算法进行改进。构建以平行四边形模型为基础的区间相关性体系,建立考虑区间相关性的电力系统不确定潮流模型。考虑区间包络不够准确对区间潮流计算准确性的影响,提出一种基于凸多边形模型的区间潮流计算方法。利用仿射算法将传统的区间潮流迭代转化成一组非线性优化问题,通过凸多边形模型将区间变量之间的相关关系转换成一组新的约束条件,并利用优化算法对该非线性优化问题进行求解,得到一系列更窄的区间潮流解。2个输电网算例表明,所提方法不仅能够反映不同相关性水平对计算结果的影响,还能定量刻画区间包络准确程度对区间潮流的影响。     

基于DSP的电力传动实验平台的设计与研究

本文介绍了基于TMS320LF2407 DSP控制器的电力传动实验平台的设计与研究。首先介绍了整个系统平台的搭建;然后,自定义了上位机与下位机之间的通信协议,详细阐述了PC机的RS232串口与DSP控制器的SCI模块之间异步串行通信的具体实现过程;最后,通过实例展示了无刷直流电机实验的实验数据和结果。结果表明,能较好地满足串行通信的要求,可以在此平台上进行无刷直流电机、异步电机等多种电机的控制策略实验,人机交互界面美观、易于操作,整个系统工作稳定。     

10kV扩频数字传输系统的研制

介绍了Intellon公司的线性调频收发器SSCP485，并基于该芯片和声码器AMBE－1000以及单片机研制出了一种新型的10kV扩频数字传输系统，描述了其硬件设计和软件构成，还进行了调试和性能分析。