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。     

三相桥式全控整流直流电源控制电路设计浅析

三相桥式全控整流直流电源的工作过程,要求任何时刻都必须有两个整流器件同时导通,才能形成导电回路,其中一个为共阴极组的,另一个为共阳极组的。晶闸管是应用的主要整流器件,所以,要确保整流电源正常工作,晶闸管控制极(也称门极)的脉冲触发控制电路就非常重要了。就如何得到可靠的晶闸管触发控制脉冲做一简要的分析。     

预防多馈入直流输电系统换相失败的直流功率控制方法

为了预防多馈入直流输电系统换相失败及同时换相失败的问题,提出了一种直流功率控制方法。在定量分析直流功率对逆变侧换流母线电压影响的基础上,利用回降故障直流功率、增大系统电压稳定裕度的方法防止换相失败。该方法根据逆变器之间的相互作用关系,将多馈入直流输电系统换相失败分为2种不同场景,针对不同场景设计了相应的直流功率控制策略,并给出了对应的直流功率控制启动判据,计算了直流功率调节量及其调节速率。在PSCAD仿真平台搭建多馈入直流输电系统模型,所提出的直流功率控制方法能够有效避免多馈入直流输电系统换相失败及同时换相失败。     

适应多端直流输电系统直流故障仿真的工程实用模型研究

多端直流输电(Multi-terminalDC,MTDC)已经成为颇具竞争力的跨区域大功率输电技术,但因结构复杂,目前缺乏完整的数学模型。真双极混合桥模块化多电平变流器(Modularmulti-levelconverter,MMC)是特高压MTDC的重要部分。若仍沿用半桥MMC的模型建模,真双极结构中双阀组交流侧的电气联接无法体现。另外,半桥MMC模型中0-1二值开关函数推广到混合桥的合理性也有待证明。为解决MTDC建模中存在的上述问题,以昆柳龙直流工程为例,首先推导真双极混合桥MMC的完整数学模型,并对常规高压直流换流站和直流传输线进行准稳态和集中参数近似。进一步建立了直流故障下MTDC的工程实用数学模型,兼顾了精确性和复杂性。最后针对直流单极接地故障运用该模型进行分析计算,并与PSACD仿真结果进行对比,验证了所提出模型的有效性。     

基于DC/DC电路的无线充电系统功率稳定控制方法

在无线电能传输系统中,负载的接收功率对发射线圈与接收线圈之间的互感与负载阻值的变化比较敏感,当接收线圈与发射线圈之间出现偏移或负载等效阻抗变化时,需要通过有效的控制方法较快地保持负载接收功率基本稳定。文中在分析次级侧包含DC/DC电路的无线电能传输系统结构的基础上,给出了互感与负载电压、负载电流之间的关系,并推导出了DC/DC电路的占空比与负载接收功率之间的关系;然后提出通过检测负载电压、电流,调节DC/DC电路的输出功率稳定控制策略;最后,通过Matlab/Simulink仿真以及样机实验,验证了文中理论分析与控制策略的有效性和正确性。     

直流输电控制与保护系统的工程镜像仿真方法

为了研究直流输电工程对电网的影响,针对直流输电控制与保护系统,提出了一种工程镜像仿真概念并研究了其实现方法。首先分析了工程镜像仿真的基本原理和关键技术。然后针对直流输电控制与保护系统典型开发平台SIMADYN D开发了工程镜像仿真工具New Link C组态软件平台,利用New LinkC完成了直流控制保护仿真程序功能模块的编制,并封装成能够被RTDS识别的直流控制保护仿真模块,与已有的RTDS系统元件仿真模块(如交流系统、换流变压器、换流阀、直流线路、滤波器等)构成RTDS闭环交直流实时仿真系统。最后以贵广Ⅱ回直流输电项目为例,对比分析了实际控制保护系统与镜像系统的暂态过程,结果表明,该镜像系统能准确反映实际控制保护Ⅱ系统的运行特性,可替代实际控制保护系统进行直流输电工程的仿真研究。     

基于改进型MMC的风电直流联网系统直流故障穿越协调控制策略

采用双极架空线柔性直流输电技术进行大规模风电远距离外送是其友好型并网的有效手段.针对风电直流联网系统直流故障阻断和功率盈余问题,提出了一种改进电流转移型模块化多电平换流器(M-CT-MMC),使其同时具备直流故障阻断和能量耗散的功能,从而在充分发挥耗散电阻作用的同时实现直流故障穿越.在直流故障阻断方面,通过将M-CT-MMC桥臂吸收支路的引出线互联构造三相中性点,避免了桥臂开关额外承受直流电压偏置导致的成本增加问题,并利用辅助支路间的协调配合,有效阻断了直流故障电流.在盈余功率耗散方面,针对自消纳和非自消纳工况设计了双极M-CT-MMC控制模式切换策略,在提高非故障极功率转带能力的同时自主吸收盈余功率,并基于功率耗散需求设计了耗散电阻分组投切控制策略,避免非故障极M-CT-MMC过载,从而实现不同运行工况下风电直流联网系统的直流故障穿越.最后,基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提直流故障阻断及盈余功率耗散协调控制策略的有效性和可行性.     

Coordinating self-healing control of bulk power transmission system based on a hierarchical top-down strategy

Top-down power system restoration following a widespread blackout begins with energization of the backbone transmission network. All interconnected regions will be restored as a whole, which needs collaboration of multiple operators. The parallel control and integrated restoration planning issues have to be addressed. In order to conduct an efficient top-down restoration process and guarantee the operational security, a hierarchical coordination mechanism and an online decision support system-based self-healing approach are proposed. Considering the multiple decision-making problems involved, an associated bi-level optimization model is built, which integrates the planning problems of backbone reconfiguration, sub-transmission system restoration, and non-black-start units start-up. Then, a solution methodology is developed to provide online decisions based on the model. Simulation results of Shandong Power System in China show that the restoration performance is significantly improved using the proposed control approach. Additionally, the decision method is proved to be efficient enough for online applications.     

多馈入交直流混联受端电网直流接入能力研究评述

受端电网的直流接入能力是大规模交直流混联电网调度运行部门越来越关注的问题。从直流多馈入交直流混联电网后面临的主要问题出发,分析了影响受端电网直流接入能力的主要因素,对现有直流及新能源接入能力研究方法进行总结。分析了各方法的优缺点,探讨了受端电网直流接入能力的计算方法及未来的研究方向。受端电网直流接入能力是一个多目标优化问题,下一步研究重点是建立系统的优化模型,科学化、实用化地评估受端电网直流接入能力。针对限制受端电网直流接入能力的主要因素,提出了提高电网直流接入能力的相关建议。     

高压输电线路的环境保护

简要介绍高压输电线路环境保护的概念、规范、标准、国内及国外发展情况 ,输电线路对邻近有线通信线路的电磁危险影响及干扰影响 ,输电线路对无线电的干扰影响 ,高压输电线路的静电效应 ,杆塔空间电位分布 ,以及输电线路环境保护措施等     

风电高渗透率交直流外送系统直流闭锁稳控方案研究

针对特高压直流闭锁后的交流系统暂态过电压问题,深入剖析了直流闭锁后盈余的无功功率、短路容量与交流系统暂态过电压的关系,对比分析了安控切风电与极控切滤波器时序对交流系统暂态过电压的影响。提出基于风电机组故障穿越能力的交流系统稳控方案以及相应的暂态过电压抑制措施。以DIg SILENT为平台搭建哈密电网仿真模型,对所提稳控方案及暂态过电压抑制措施的正确性和可行性进行了仿真验证。仿真结果表明,所提稳控方案及暂态过电压抑制措施可有效降低系统暂态过电压,规避风电机组连锁脱网的风险,并有利于交流系统电压恢复。     

混合动力系统的控制系统设计与仿真

设计了一种新颖的质子交换膜燃料电池/蓄电池的混合动力模型,该混合动力模型以锂电池为主,燃料电池为辅。该系统可以实时监测负载电流,假设并实现了在负载电流不大于10 A时,由锂电池单独工作;当负载电流大于10 A时,燃料电池和锂电池共同工作,提供功率。在Simulink平台上建模并验证了所设计的混合动力系统的能量管理策略的可行性。     

输电系统线路过负荷控制

针对电力系统的实际需要，提了同了线路过载自动控制机组负荷的控制规律；给出了线践断线，短路和电压互感器（TV）断线等故障以及线路过负荷的控制判据，采用傅氏积分算法计算有发电量，并对该方法产生的误差进行了分析，通过多重判据，软件滤汉，排除差模干扰，合理地设计接地泄放回路等措施，提高了设备投运和监控信号传输的可靠性，在该方案下研制出的装置经过全面的试验考核及电厂实际运行，证明装置运行良好，保护动作正常，控制规律正确，灵敏度高，抗干扰能力强。     

永富直流三种功率输送方式在线转换直流过电压仿真研究

永富工程在进行3种功率输送方式在线转换操作时会产生不同程度的直流过电压。为了研究在线转换操作对直流过电压影响,通过RTDS进行仿真,在不同直流功率水平下进行功率输送方式的在线转换操作试验。根据试验数据和波形,研究分析了直流操作过电压发生的规律和原因,确定了功率输送方式在线转换操作的安全功率水平值。并得出如下结论:直流操作过电压水平与直流输送功率成正比例关系,在安全功率水平下进行在线转换操作可以避免出现较大操作过电压。研究结果为工程以后的实际运行提供了参考和借鉴价值。     

General circuit equation formulation method for simulation of a power electronic system

This paper proposes a general circuit equation formulation method by generalizing the conventional modified nodal analysis (MNA) method. The method consists of two equation types; one is conversation equations which express a conservation law in each physical system like Kirchhoff's law for an electrical system and the other is constraint condition equations, for example, signal flow relations in a control system. Therefore it is possible to analyze a mixed physical system generally by formulating equations simultaneously with node variables of systems and necessary constraint equations. MNA has special features such that it can express contributions of each element or component to the equations simply and clearly by a so‐called stamp. This paper derives how to express the contributions and get a stamp for the equations. A stamp is flexible and not unique and dependent on purposes. It is possible to select a stamp for each element to be compatible with ones by the tableau method. A prototype simulation program is developed and validated for four application examples which are selected to show how the proposed method works. It is possible to simulate a power electronic system generally by developing such a simulator which can handle general stamps from input data information flexibly. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 152(2): 58–65, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20048     

天广直流输电系统对广东电网的影响

国家实施西电东送规划中，建设了天广直流输电系统工程，与广东电网联网运行，形成了中国第一个交直流并联的联网运行系统，大大加强了电网结构。这样，在提高西电送广东电网的输送能力的同时，对广东电网有所影响，尤其对广东北部电网影响较大，为此，应用实例，具体分析各种影响及其产生的原因，存在的问题及其对策，以期在实际的运行中，引起必要的重视，进一步确保电网的安全稳定运行。     

自并励静止励磁系统精细建模及仿真

用于电力系统暂态稳定研究的励磁系统传递函数模型简化了功率单元和励磁电源,无法满足准确分析暂态稳定问题和励磁装置特性的需求。考虑功率单元和励磁电源以及励磁装置灭磁特性,提出更为完善的自并励静止励磁系统精细模型,在PSCAD/EMTDC中建立电磁暂态仿真模型,分析机端故障对电力系统暂态稳定以及励磁装置特性的影响。仿真结果表明,在发生近机端较严重的接地故障时,采用自并励静止励磁系统精细模型对电力系统暂态稳定以及励磁装置特性进行分析是十分必要的。     

直流电源系统中直流控制保护电器的选择

直流电源系统方案的正确、合理设计直接关系电网的安全可靠运行.直流电源系统中直流控制保护电器的正确选择可有效地避免事故,为直流负荷提供可靠电源.针对直流控制保护电器的功能和作用,通过对直流电源系统中短路电流的简要分析,并参照直流电源系统的一种典型接线方式,详细描述了直流断路器的选择性保护配合关系,供业内人员参考.     

基于系统辨识的无差拍控制在直流电源中的应用

提出了一种基于系统辨识的直流电源的无差拍控制方法。通过对系统参数的离线辨识 ,获得与系统配合得当的无差拍控制参数 ,对电源进行控制。通过计算机模拟仿真和实验 ,证明该方法切实可行