高压直流输电动态相量模型的改进

动态相量已经被引入到HVDC建模中,其用开关函数来表示阀的开关状态,具有较好的精度。基于HVDC次同步振荡分析的需要,考虑晶闸管的死区特性和触发方式的影响,对HVDC的动态相量模型提出了改进,并在电磁暂态仿真平台上建立了改进后的HVDC动态相量模型。然后基于HVDC的基准系统,在统一的电磁暂态仿真平台下与HVDC的电磁暂态模型进行了仿真比较,对比不同频率扰动下交直流系统相关状态变量的时间响应曲线,较为严谨地验证了改进的HVDC动态相量模型在不同频段的适用性。     

高压直流输电次同步振荡时域仿真分析与控制

电力系统输电过程中有一定概率产生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO),这种振荡极易造成汽轮发电机组的大轴损毁,准确分析系统的次同步振荡特性对其防止和抑制有重要意义。高压直流输电由于其闭环控制的影响,也会使系统产生次同步振荡现象。因此研究高压直流次同步振荡及其抑制措施问题具有重要的意义。以CIGRE高压直流输电模型为基础,结合IEEE第一谐振模型,搭建高压直流输电系统,然后对其发电机电磁转矩、各轴段扭矩进行分析。最后通过相位补偿原理设计SSDC进行抑制次同步振荡。     

高压直流输电次同步振荡时域仿真分析与控制

电力系统输电过程中有一定概率产生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO),这种振荡极易造成汽轮发电机组的大轴损毁,准确分析系统的次同步振荡特性对其防止和抑制有重要意义。高压直流输电由于其闭环控制的影响,也会使系统产生次同步振荡现象。因此研究高压直流次同步振荡及其抑制措施问题具有重要的意义。以CIGRE高压直流输电模型为基础,结合IEEE第一谐振模型,搭建高压直流输电系统,然后对其发电机电磁转矩、各轴段扭矩进行分析。最后通过相位补偿原理设计SSDC进行抑制次同步振荡。     

应用于高压直流换流站近区机组的次同步振荡阻尼控制器研究

在交直流混联系统中,高压直流输电系统可能引发送端交流系统发生次同步振荡现象,造成换流站近区机组的轴系扭振,使得发电机组大轴及周围设备损坏,同时对升压变压器一次侧造成冲击。针对该问题,文中首先分析了高压直流换流站近区机组次同步振荡的产生机理,然后提出了一种基于附加次同步振荡阻尼控制器的抑制方法。最后在PSCAD电磁暂态仿真环境下计算表明,附加次同步振荡阻尼控制器能够快速响应次同步振荡扰动,抑制次同步振荡幅值,平抑次同步振荡引起的过电压和过电流,避免其对机组轴系和升压变压器一次侧的冲击。     

直流输电次同步振荡的早期判断

介绍了高压直流输电给电力系统产生次同步振荡的原因及研究次同步振荡方法，并给出了对次同步振荡进行早期判断的实例。     

高压直流输电动态相量建模与仿真

文中运用一种新的建模方法一基于时变傅立叶级数的动态相量(Dynamic phasors)法对HVDC进行建模和仿真。该方法通过保留系统状态变量对应的时变傅立叶级数中重要的项而对原系统进行简化，在建模过程中，用开关函数来表示阀的开关状态，换流桥每个桥臂都有3个不同状态，用它们的状态分段组合可以表示整个换流桥的状态，从而可以考虑直流换流桥的换相过程。最后通过简单的算例，将动态相量模型和详细电磁暂态(EMT)模型仿真计算结果相比较，证明HVDC的动态相量模型是精确而有效的，不仅可准确地描述HVDC在给定扰动下暂态变化过程，而且可节省计算时间。     

由直流输电引起的次同步振荡的阻尼特性分析

直流输电系统在次同步频率范围内的数学模型较难获得，这使得采用解析方法计算系统阻尼变得十分困难。文中采用时域仿真实现的复转矩系数一测试信号法，对直流输电系统的次同步振荡问题进行研究，通过频率扫描计算出了发电机组在次同步频率范围内的电气阻尼特性曲线，并同时考察了机组耦合程度、直流功率水平、触发角以及控制器参数等因素对电气阻尼的影响。还分析了直流输电换流器逆变运行时对附近发电机组次同步振荡阻尼的影响。表明由直流输电引起的次同步振荡问题只需要考虑整流站附近的发电机组，而不必考虑逆变站附近的发电机组。     

多机系统直流输电引起的次同步振荡的研究

本文导出了由多机系统直流输电引起的次同步振荡的线性化数学模型,并对一多机系统直流输电引起的次同步振荡问题进行了特征值研究,讨论了直流输电控制方式、控制参数及运行工况对次同步振荡的影响。     

高压直流输电系统次同步振荡Hopf分叉现象仿真研究

基于CIGRE高压直流输电基准模型和IEEE SSR第一基准模型,利用PSCAD/EMTDC软件构造了仿真模型,研究次同步振荡及Hopf分叉现象。应用MATLAB软件,实现自动判别系统相对稳定性的功能。仿真说明:HVDC输电系统次同步振荡与HVDC控制器特性参数有内在联系。存在一个系统临界稳定参数,当参数超过该临界值时,系统失稳;当参数低于该临界值时,系统稳定。     

基于H∞鲁棒控制理论的高压直流输电系统附加次同步振荡阻尼控制设计

对含串联电容补偿的交直流并联输电系统,通过在整流站附加相应的控制信号可以削弱次同步振荡,以往在设计高压直流输电系统附加次同步振荡阻尼控制器时忽略了逆变侧对次同步振荡特性的影响。实际分析表明,逆变侧交流母线的强弱以及逆变站不同的控制方式对次同步振荡阻尼特性有显著影响。作者运用H∞鲁棒控制理论设计了高压直流输电系统次同步振荡阻尼控制器,把逆变侧交流短路阻抗变化、逆变站控制方式的改变以及系统运行条件变化所引起的系统模型幅频特性差异看作系统模型的不确定性,并把在可行变化范围内对应的不确定界用相对简单的频域函数描述,把设计次同步振荡阻尼控制器归结为求解H∞鲁棒控制理论的混合灵敏度问题。特征根分析与时域仿真计算表明所设计的阻尼控制器能在较大的运行条件变化范围内可有效地抑制次同步振荡。     

基于小波模极大值理论的HVDC输电线路行波故障定位方法的研究

根据行波定位的特点,介绍了一种基于小波模极大值理论的双端行波故障定位的方法,以及这种方法在HVDC输电线路行波故障定位中的应用和实现方案。用PSCAD(Power Systems Computer Aided Design)和Matlab软件进行了单极HVDC系统仿真分析,得到了发生故障后初始电流行波波头到达两侧的精确时间,进而得出了故障点到达逆变侧母线的距离。结果表明,用小波变换的方法可准确识别电流行波波头,实现HVDC输电线路高度精确的故障定位。     

基于PMU的观测线性化最优直流附加控制器

提出了一种提高交直流系统性能的基于同步相量测量单元(Phasor Measurement Unit,PMU)的观测线性化最优直流附加控制器.该控制器利用PMU测量得到的系统实时运行状态量可以实现系统状态方程的线性化,从而可以对直流附加控制器进行线性最优控制设计.与基于一点线性化的模型设计的控制器相比,该控制器考虑了系统的非线性,并且其控制规律随实际运行点的变化而变化.通过对单机无穷大交直流系统进行的小信号稳定分析和时域仿真结果可见,文中设计的闭环最优控制器能够改善系统的动态特性和提高系统的功率传输能力,并且其鲁棒性比单输入、单输出超前-滞后控制器的鲁棒性好.     

宁东－山东±660kV直流输电示范工程直流集控系统

介绍了常规直流集控系统的实现方式,结合宁东－山东660kV直流输电示范工程详细描述了该集控系统的系统架构,关键技术。该系统的实施对于直流输电厂站的集中控制,常规的直流输电厂站的运行和维护具有示范性的参考意义。     

基于希尔伯特-黄变换的高压直流线路行波保护

为了提高直流输电线路保护的动作可靠性和准确性,采用希尔伯特-黄(Hilbert-Huang)变换分析了故障下行波波形,结合直流线路低电压等综合判据构成了一种直流输电行波保护新方案。该保护能利用对信号的经验模态分解更准确地提取故障行波特征,然后通过求行波信号高频固有模态函数分量的瞬时频谱分析提取故障特征、形成故障判据。该保护原理不但具有传统行波保护的所有优点,还具有抗干扰能力,可以用于捕捉直流输电线路故障时的行波头到达时间,对于直流输电故障定位具有一定实用价值。实际故障录波及仿真验证表明,该保护可以保证区内高阻接地正确动作.且在逆变侧交流短路故障或换相失败时不误动。     

Coordinated control of multiple HVDC links using input–output exact linearization

This paper is concerned with the investigation of a new control technique for the conventional High Voltage Direct Current (HVDC) link. The proposed technique relies upon nonlinear state feedback linearization of the AC/DC power system.     

与超高压输电线路加装串补装置有关的系统问题及其解决方案

文章结合我国南方电网河池固定串补及平果可控串补工程,对超高压输电线路装设串联电容补偿装置后的系统状况进行了比较深入的研究,指出一些系统问题,如过电压水平升高、潜供电流增大和可能发生的次同步谐振均源于串联电容补偿装置的固有特性,通过研究认为当串补所在输电线路发生内部故障时,采取强制触发旁路间隙等保护措施,是避免出现系统恢复电压水平超标和潜供电流增大等问题的有效途径.此外,还建议在串补站内装设抑制或监视次同步谐振的二次装置以抑制和避免系统发生次同步谐振.