Robust decentralized control of multiterminal DC/AC power systems

A multiterminal DC system embedded in a conventional AC power system can be used as a control element for damping inter-area oscillation. Three methods for decnetralized control of multiterminal DC/AC power systems are proposed. The robustness problems associated with DC control systems are discussed and the sufficient stability criteria are introduced. A power system example, which employs five DC terminals to damp out inter-area oscillations due to the AC power system dynamics, indicates that the proposed methods are realistic for robust decentralized control system design of DC/AC power systems.     

混合多端直流输电系统附加控制器设计

针对包含混合多端直流的交直流互联系统区间低频振荡现象,提出一种基于射影控制原理的控制器降阶设计方法。搭建混合三端直流输电系统,确定控制策略,利用总体最小二乘-旋转不变技术辨识出系统开环模型。得出系统状态反馈增益矩阵,保留闭环系统主导特征值,基于射影控制原理设计低阶输出反馈控制器,并基于线性矩阵不等式设计 阻尼控制器进行比较。测试系统的特征值分析和时域仿真结果表明：射影控制器不仅阶数低,而且具有更好的阻尼特性和鲁棒性。     

交直流输电系统非线性模型分析

传统的小信号分析法不能揭示电力系统的非线性相关作用,将正规形理论应用于交直流输电系统,可分析系统低频振荡模式的非线性相关作用,结果显示,当系统重载且处于直流带调制方式下时,区间振荡模式与直流调制模式间的非线性作用最强,时域仿真验证了这一结果.     

直流输电系统换相失败研究综述

分析了直流输电系统换相失败机理,介绍了多馈入直流（MIDC）输电系统中与换相失败相关的多馈入交互作用因子（MIIF）;通过分析逆变系统运行时与关断角密切相关的系统参数和电气量,归纳了影响直流输电系统换相失败的主要影响因素;介绍了用以判断换相失败的主要判别方法,同时给出了耦合阻抗、MIIF及有效短路比判别MIDC输电系统中不同换流站是否同时发生换相失败的方法;总结了换相失败的抑制措施以及换相失败后系统的恢复策略。     

适合直流配电的有源前端控制器

为使用户侧大量新能源能够充分地发挥作用并可对其有效管理,提出一种基于有源前端控制器的直流供电系统结构,在该结构中结合电力电子技术与高频隔离技术将配电降压变压器与低压AC-DC变换器一体化设计为有源前端控制器,以完成中压交流配电网与低压直流网之间功率相互变换的过程。给出了有源前端控制器的基本类型及不同类型的实际应用。详细探讨了基于输入串联输出并联的级联型有源前端控制器的系统拓扑结构及其各自模块功能特点。通过基于双升压/降压全桥式变换器与CLLC谐振型直流变换器模块的级联型有源前端控制器小型实验系统验证了整体系统结构的可行性和控制策略的有效性。     

DC/DC变换器自适应模糊逻辑控制器设计

为DC/DC变换器设计了一种自适应模糊逻辑控制器（AFLC）。所提出的AFLC不需要专家系统提供决策参数和控制规则,而是使用模型数据文件来产生参数和规则,该模型数据文件包含输入输出对的整体概况。所提出的控制器使用8位微控制器来实现降压、升压和降压-升压变换器。     

New fault-location method for a single multiterminal transmission line using synchronized phasor measurements

This paper describes a new iterative method to locate a fault on a single multiterminal transmission line. The method uses synchronized voltage and current measurements from all terminals. Using positive-sequence components of the prefault and postfault waveforms, positive-sequence source impedances are estimated. Using these source impedances and the line data, the positive-sequence bus impedance matrix (Z/sub bus/) is formed. Using the properties of Z/sub bus/, an iterative algorithm is proposed. The algorithm first identifies the faulted section and then locates the fault on this section. This algorithm is applied to the data obtained from the Electromagnetic Transients Program simulation of a multiterminal transmission line. The simulation results show that the distinctive features of this method are that it performs with very high accuracy for all types of faults at different fault locations and is practically immune to fault resistance.     

Working group on dynamic performance and modeling of DC systems andpower electronics for transmission systems. Report on test systems forAC/DC interaction studies

This working group report presents DC benchmark models tailored to AC/DC interaction. This is to encourage comparisons of the performance of different control strategies or computational tools related to various AC/DC interaction phenomena and system dynamic performance (electromechanical oscillations, AC/DC recovery problems)     

输电线路覆冰重量和厚度在线监测系统的研究

介绍了在覆冰导线力学分析的基础上,应用现代传感器技术、无线网络通信技术,设计开发的输电线路覆冰重量和厚度监测系统,介绍了基于ZigBee无线传感器网络的基本概念,输电线路覆冰计算的基本原理及系统的具体设计方案和软硬件实现.     

长三角地区多直流馈入及交直流相互作用特性述评

随着长三角地区电力负荷的增长以及西部水电资源的大力开发,我国中路远距离"西电东送"规模迅速扩大,大容量电力由高压直流输电(HVDC)输送.长三角地区即将成为一个具有多馈入直流系统的负荷中心,直流系统输送容量之大、落点之密集在国际上不多见.对长三角多馈入直流输电系统的概况及其特点进行了介绍.描述了多馈入直流输电系统各种相互作用特性,并对研究不同相互作用的研究方法、分析工具和评估指标进行了评述.在此基础上,针对长三角多馈入直流输电系统的特点,对其交直流系统间相互作用的特性及其研究方法给出了一些思路.     

国家电网直流输电系统换流变运行情况分析

换流变是换流站的主要设备,换流变的运行情况对直流输电的可靠性至关重要.介绍了国家电网公司各换流站内换流变配置以及基本运行情况,介绍了换流变运行中出现的相关典型故障:包括非电量保护误动、乙炔含量过高,分接头不一致等问题,以及国家电网公司根据这些故障情况分别采用了一系列措施来保证换流变的正常运行.     

非并联运行AC/DC系统中直流变流器的非线性附加控制器设计

针对交直流联合输电系统中直流线路与交流线路非并联运行的情况,本文为HVDC换流站设计了附加控制器以阻尼交流系统中区域间的功率振荡.文中将直流线路功率调节作用等效为一阶惯性环节,将交直流联合的多机系统等值为两机两区域系统,由此建立了综合考虑机电振荡的三阶模型;然后运用反馈线性化方法设计了交直流系统非线性稳定控制器.仿真结果证明了该文所提出的控制器能有效地阻尼区域间功率振荡,提高系统的暂态稳定性.但同时也引入了其它一些问题.需要进一步研究的内容在最后进行了讨论.     

交直流混合输电系统的换流变压器分接头控制

利用Matlab/Simulink模块建立高压直流(HVDC)输电的换流变压器分接头控制(TCC)系统,通过对一个交直流混合输电系统进行稳态运行、功率提升及直流短路故障3种情况下的仿真计算,分析系统的稳定性和换流变压器分接头调节的具体过程.分析结果表明,换流变压器分接头控制可以有效地将整流侧触发角和逆变侧熄弧角限制在规定的运行范围内,从而让系统始终处于最佳运行状态.分析还验证了所建模型的正确性.     

A new converter equivalent circuit for fast digital simulation of multiterminal HVDC systems

Contents A new converter equivalent circuit suitable for dynamic simulation of multiterminal HVDC systems with multibridge converters is presented. Using this circuit all possible operating modes of the converter can be analyzed by means of one topological matrix only. It is shown that the proposed converter equivalent circuit increases the flexibility of the simulation and considerably reduces the computations required to obtain the state equations of the converter as a function of the conduction state of the valves. Computer results of selected abnormal operating conditions are also presented to demonstrate the inherent accuracy and the capability of the proposed converter equivalent circuit.

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Ein neues Stromrichterersatzschaltbild für schnelle digitale Simulation eines HGÜ Systems mit mehreren Unterwerken

Übersicht Ein neues Stromrichterersatzschaltbild geeignet für die Simulation dynamischer Vorgänge von HGÜ Systemen mit mehreren Unterwerken und vielen Drehstrombrückenschaltungen wird beschrieben. Die Anwendung dieses Ersatzschaltbildes ermöglicht die Analyse aller möglichen Funktionsarten des Stromrichters mit Hilfe nur einer topologischen Matrix. Es beweist sich noch, daß durch das vorgeschlagene Ersatzschaltbild eine höhere Simulationsflexibilität erreicht werden kann. Der Rechenaufwand zur Bildung der Zustandsgleichungen des Stromrichters abhängig vom momentanen Leitungszustand der Ventile wird wesentlich reduziert. Rechenergebnisse für speziell gewählte nicht normale Betriebszustände werden dargestellt, um die existierende genauigkeit und die Fähigkeiten des vorgeschlagenen Ersatzschaltbildes zu demonstrieren.

     

交直流电力系统PSS和直流附加控制的协调

针对当今大容量、远距离、多区域互联电网低频振荡现象严重的问题,提出了一种基于Prony算法的PSS和直流附加控制器协调运行的策略。该方法根据多代理分层控制的思想,首先利用Prony辨识全网系统,求出在没有配置PSS和直流附加控制时的系统振荡频率,利用相位补偿法优化PSS控制参数,有效地抑制局部振荡模式。当全网的局部振荡模式达到满意水平后,反复利用Prony对系统进行辨识,通过每次的辨识结果对直流附加控制器进行参数整定,逐渐把剩余区域间振荡模式消除。仿真研究表明,该控制策略有效抑制了贵广交直流系统的低频振荡,并具有一定的鲁棒性。     

新型交流输电技术现状与展望

电力输送对于合理利用能源、促进社会进步有着非常重要的作用。电力输送技术一直在不断发展和进步。近年来，输电技术的发展可大致分为2类：第1类是为满足远距离大容量输电的需求，主要有超高压与特高压交流输电、高压直流输电、紧凑型输电、灵活交流输电等。我国学者在这方面也提出了一些很有特色的输电方式，如分频输电方式、四相输电方式。第2类是为适应人口密集的都市地区线路走廊非常困难的情况及电厂出线等短距离大容量输电的需要，主要有多相输电、超高压干式电缆（交联聚乙烯电缆）、气体绝缘线路、高温超导输电线路等。本文对以上输电方式的发展和应用情况进行介绍。