复杂交直流系统次同步振荡模态辨识及仿真验证

交直流输电线路的电力系统次同步振荡(SSO)可能起因于交流线路中的串联电容补偿或HVDC控制系统,当串补交流线路与HVDC系统并存时,其相互作用使得SSO问题更加复杂。研究对象为呼辽±500kV高压直流输电系统与合串补伊冯500kV交流输电系统并存的复杂交直流系统,通过Prony算法得到可能引发该系统次同步振荡的模态,由轴系振荡模态衰减系数对比分析了不同运行方式下的SSO特性,并结合基于PSCAD/EMT-DC的时域仿真法验证了Prony算法应用于次同步振荡模态分析的有效性。研究表明,交直流系统中采用联网运行带可控串补的方式能同时抑制高压直流输电系统和交流输电线路中固定串补引起的SSO问题。     

基于PSCAD/EMTDC的复转矩系数法的实现

运用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件分析电力系统次同步振荡问题,为提高仿真精度,在高压直流输电系统(HVDC)、带串补装置的交流输电系统等不同的系统工况条件下,对复转矩系数法仿真实现的相关细则进行了研究,提出了一套复转矩系数法仿真实现可参考的标准。     

可控串补在天平500kV交流输变电工程中的应用

通过对天平500kV线路可控串补系统控制及保护模块的介绍,剖析了该可控串补系统固定式常规串补(FSC)和动态式可控串补(TCSC)的控制和触发过程及保护原理,强调随着可控硅、氧化锌非线性电阻等先进技术的研发和应用,串补技术在电网系统尤其是超高压远距离输电系统中的应用前景广阔。     

印度输电线路带电检修技术

印度电网公司经营着39000多km的线路，包括500kV高压直流(HVDC)系统、400kV和132kV交流(AC)输电线路系统以及65个变电站。     

一种典型交直流电力系统中的次同步谐振/振荡问题分析及抑制

为减少丰水期云南电网弃水电量,南方电网开展了云贵互联的可行性研究。本文结合上述研究需求,针对近区同时包含火电机组、固定串补、高压直流输电系统的交直流电网,开展了三者之间的次同步谐振/振荡(sub-synchronous resonance/oscillation,SSR/SSO)相互作用分析及抑制技术研究。首先,从理论上计算分析了火电机组轴系、固定串补、高压直流输电系统各自可能引发交流系统SSR/SSO的频率,综合得出了系统中可能存在的三类振荡模态及其主导来源,并通过EMTDC故障时域仿真,对比分析验证了上述结论的正确性;进一步,根据SSR/SSO振荡模态的特点及其分布,从直流附加控制的角度提出了直流次同步阻尼控制器(sub-synchronous damping controller,SSDC)的改进设计方法,并据此设计了新的直流SSDC,在EMTDC中的故障时域仿真证明了该方法是正确有效的。     

高压晶闸管阀复合"全工况"试验装置的研究

分析了几种国外的复合"全工况"试验装置的工作原理和优缺点,根据国际大电网会议(CIGRE)关于高压串联阀电流强度技术导则和IEC关于静止无功补偿器(SVC)阀及高压直流(HVDC)阀的试验标准,提出了一种新型通用复合"全工况"试验装置的主电路方案.通过改进高压谐振回路,完善了SVC、可控串补(TCSC)双向阀的运行试验电路;将大电流源改为交直流两套电源系统,将高电压回路参数的电压提高至75kV,该主电路方案适用于±600kV级HVDC单向阀组件和SVC、TCSC双向阀的运行试验.     

支流输电对电网复杂网络特性的影响

利用复杂网络理论对含高压直流输电（HVDC）的AC/DC系统的结构特性进行研究,意在研究高压直流输电对电网复杂网络特性的影响。以线路输电能力为指标对交直流输电线路的权重进行了统一定义;在考虑节点对系统贡献力又考虑节点的网络特性下,对节点的重要性进行了定义;提出了基于上述定义的交直流输电系统网络特性评估方法。以IEEE14系统为例,以常用的网络效能函数为目标函数进行仿真分析,得出：同一电力系统中,引入高压直流输电使系统网络特性向无标度特性转移,增强了系统抵制随机故障的能力,同时,对蓄意攻击也表现得更加脆弱。     

应用可控串补交直流系统暂态稳定性研究

建立了东北电网220 kV及以上电压等级系统的详细机电暂态仿真模型,采用PSASP程序对2010年伊冯串补输电系统的暂态稳定进行仿真计算。研究伊冯串补线路各点故障对伊敏地区交直流输电系统暂态稳定性的影响,确定制约伊冯输电系统送出能力的最严重故障点,分析了可控串补对伊冯系统暂态稳定性的影响,提出了解决伊冯串补线路暂态稳定问题的控制措施。仿真结果表明:呼辽直流工程投运后,制约伊敏电厂外送能力的伊冯线路故障问题,可通过快速切除机组和解列交直流系统的措施得到解决,应用可控串补装置有利于提高系统的暂态稳定水平。     

提高电网输送能力的串补装置

串补装置是一种利用现代电力电子手段对交流输电线路进行串联补偿的装置,可以提高线路功率极限和电力系统稳定性。使用这样一套设备可以减少远距离输电线路的架设。串联补偿是将电容器组串联于交流输电线路中,用于补偿交流输电线路的电器。按照补偿阻抗的固定不变和可以调节,串补装置可分为固定串补(FSC)和可控串补(TCSC)。可控串补是通过电力电子的手段实现对串     

直流输电对电网复杂网络特性的影响

利用复杂网络理论对含高压直流输电(HVDC)的AC/DC系统的结构特性进行研究,意在研究高压直流输电对电网复杂网络特性的影响.以线路输电能力为指标对交直流输电线路的权重进行了统一定义;在考虑节点对系统贡献力又考虑节点的网络特性下,对节点的重要性进行了定义;提出了基于上述定义的交直流输电系统网络特性评估方法.以IEEE14系统为例,以常用的网络效能函数为目标函数进行仿真分析,得出:同一电力系统中,引入高压直流输电使系统网络特性向无标度特性转移,增强了系统抵制随机故障的能力,同时,对蓄意攻击也表现得更加脆弱.     

四川电网由高压直流输电引起的次同步振荡特性研究

四川电网正在兴建多条高压直流（HVDC）输电工程,而HVDC可能引发送端交流系统次同步振荡（SSO）,造成相关汽轮机组的轴系扭振,缩短大轴寿命。因而评估电网发生SSO的风险迫在眉睫,这对保障电网安全稳定运行意义重大。提出将机组作用系数法（UIF）、Prony辨识算法提取振荡特征和电磁暂态时域仿真相结合,对四川电网由HVDC引起的SSO进行了研究,并在时域和频域两方面互为验证。分析结果表明,个别运行方式下,向家坝——上海±800 kV特高压直流输电系统可能引发泸州火电机组比较严重的轴系扭振情况,应予重视。这一整套分析方法能够很好地评估系统发生SSO的风险,有很高的工程应用价值,值得推广。     

交流线路对平行架设±500 kV同塔双回直流的影响及措施研究

根据三沪Ⅱ回±500 kV同塔双回直流主回路参数和华东地区典型500 kV交流线路数据,采用EMTDC程序建立了交/直流输电系统的仿真模型。研究了交直流线路平行架设条件下,直流线路极导线布置和直流系统运行工况对交直流平行架设的影响,并给出了换流变阀侧直流偏磁电流的计算结果。对交/直流线路的平行长度,它们之间的接近距离以及抑制换流变压器阀侧直流偏磁电流的措施提出了建议。     

交流线路对平行架设±500kV同塔双回直流的影响及措施研究

根据三沪Ⅱ回±500 kV同塔双回直流主回路参数和华东地区典型500 kV交流线路数据,采用EMTDC程序建立了交/直流输电系统的仿真模型.研究了交直流线路平行架设条件下,直流线路极导线布置和直流系统运行工况对交直流平行架设的影响,并给出了换流变阀侧直流偏磁电流的计算结果.对交/直流线路的平行长度,它们之间的接近距离以及抑制换流变压器阀侧直流偏磁电流的措施提出了建议.     

南方电网交直流系统的简化方法

为了在PSCAD/EMTDC中搭建南方电网交直流系统,研究南方电网交直流动态特性,提出了简化南方电网大规模交直流系统的方法。该方法保留交直流系统中500 kV电压等级的主干网架、直流线路以及直流换流站与主干网架的交流通道,而对交流系统220 kV及以下电压等级的低压网络进行简化等值。具体包括以下步骤:首先对主干网架上的500 kV母线进行无误差的简化;然后对系统中所有500 kV母线进行扫描,确定每个500 kV母线所连的低压网络;最后对每个500 kV母线下的低电压等级网络进行简化,对等值发电机和负荷的动态参数进行聚合。使用文中所述方法对南方电网交直流系统进行简化。动态仿真结果及误差分析验证了该方法的有效性。     

直流馈入后交流线路故障对换相失败瞬态特征的影响

高压直流(HVDC)输电系统故障会使交流系统电气故障特性复杂化.在PSCAD/EMTDC环境下,基于含宁东--山东直流输电系统的山东电网的电磁暂态模型,研究当青岛换流站附近交流线路不同位置发生不同故障时,直流系统换相失败对交流系统电气瞬态特征的影响.直流系统换相失败对故障线路的平行线路影响最为严重,重点研究交流线路不同...     

应用附加励磁阻尼控制抑制HVDC引起的次同步振荡

大型汽轮发电机组经交直流混合送出的系统中,当高压直流输电（HVDC）控制与机组之间相互作用较强时,可能引发机组轴系的次同步振荡（SSO）问题。对此,研究了附加励磁阻尼控制（SEDC）抑制HVDC-SSO的有效性。在PSCAD/EMTDC仿真平台构建了典型的交直流混合输电系统模型,研究了HVDC引起SSO的系统运行条件,进而设计了多模式SEDC控制器,分别在大/小扰动下分析了SEDC改善模式阻尼和暂态响应的效果。结果表明：SEDC能大幅提高机组轴系多个模式的阻尼,在大/小扰动下均能有效抑制SSO,避免出现SSO发散风险,保障机组和电网的安全稳定运行。SEDC可望成为解决HVDC-SSO问题的有效方法之一。     

应用附加励磁阻尼控制抑制HVDC引起的次同步振荡

大型汽轮发电机组经交直流混合送出的系统中,当高压直流输电(HVDC)控制与机组之间相互作用较强时,可能引发机组轴系的次同步振荡(SSO)问题.对此,研究了附加励磁阻尼控制(SEDC)抑制HVDC-SSO的有效性.在PSCAD/EMTDC仿真平台构建了典型的交直流混合输电系统模型,研究了HVDC引起SSO的系统运行条件,进而设计了多模式SEDC控制器,分别在大/小扰动下分析了SEDC改善模式阻尼和暂态响应的效果.结果表明:SEDC能大幅提高机组轴系多个模式的阻尼,在大/小扰动下均能有效抑制SSO,避免出现SSO发散风险,保障机组和电网的安全稳定运行.SEDC可望成为解决HVDC-SSO问题的有效方法之一.     

交流系统强度对HVDC故障恢复特性影响的仿真分析

高压直流输电(HVDC)逆变侧交流系统的强度直接影响HVDC系统的故障恢复特性。分析逆变器换相失败的机理,归纳了联于交流系统的HVDC换相失败的各种影响因素。利用PSCAD/EMTDC仿真软件,对不同短路比情况下的HVDC系统单相故障进行了仿真分析。     

500kV交直流线路雷击特性比较研究

500 kV 交直流线路是当前电力输送的主要通道,雷击跳闸是500 kV 线路跳闸的主要原因。使用电磁暂态软 件ATP － EMTP 对500 kV 交直流线路的雷击机理进行仿真,通过对500 kV 线路反击和绕击特性的比较和研究,表明 500 kV 交直流线路的雷击机理并无本质区别,500 kV 线路雷击跳闸以绕击为主的特征是由架空输电线路电气结构决 定的。研究结论为500 kV 交流线路的防雷经验借鉴至± 500 kV 直流线路提供了思路。     

提高暂态稳定性的HVDC与发电机励磁的非线性最优协调控制

针对大扰动情形,为进一步提高交直流混合电力系统的暂态稳定性,提出了一种高压直流输电(HVDC)与发电机励磁协调的控制方法。通过建立HVDC系统与发电机的综合模型,将现代控制理论中直接反馈线性化方法与线性系统最优控制理论相结合,设计出一种HVDC与发电机励磁协调的非线性最优控制规律。仿真结果表明,该协调控制器能明显提高交直流互联系统的功角稳定性和频率稳定性,改善直流系统的性能。