直流参与受端弱交流系统黑启动的技术条件

针对江苏电网现状,考虑利用宜兴抽水蓄能水电站作为黑启动电源,启动龙政直流参与初期黑启动可加快电网恢复速度。通过对直流参与黑启动时的控制模式、启动方式、解锁方式及顺序控制的研究,确定了黑启动时直流自身的技术要求。同时针对直流以最小功率启动的情况,研究了黑启动时的交流系统强度要求、励磁涌流抑制和无功协调配合。利用PSCAD电磁暂态模型进行仿真,结果验证了理论分析的正确性。     

电网黑启动情况下高压直流输电系统启动条件分析

目前各电网的黑启动方案中,均未考虑在黑启动初期的直流启动.文中以天广直流为例,在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件中搭建了交、直流系统仿真模型,利用该模型研究了在电网黑启动初期直流的启动方式和条件.提出了采用绝对短路容量和有效惯性时间常数作为表征交流系统强度的指标.通过分析可知,当两侧交流系统都满足短路容量为单组滤...     

电网黑启动初期优先启动HVDC输电系统的方法

基于高压直流(HVDC)输电系统的融冰运行模式,提出了仿融冰模式HVDC输电系统黑启动技术,突破了因晶闸管半控器件和交流电网薄弱环境而限制HVDC输电系统直接参与电网黑启动技术的瓶颈。提出了仿融冰模式的概念,分析了双极仿融冰模式黑启动运行实现过程,研究了黑启动过程中受端换流站和受端电网启动要求以及直流系统启动过程,最后以工程实例进行了仿真,论证了双极仿融冰模式HVDC输电系统直接参与电网黑启动技术的可行性,所提技术有效避免了输送功率对交流电网的冲击,注入交流电网功率连续可调,可实现直流输送功率与受端网架和负荷恢复过程同步,对加快电网在大停电事故后,受端电网负荷、电源和网架的快速恢复起到积极作用,具有重要的现实意义。     

柔性直流输电系统的黑启动控制能力研究

柔性直流输电系统中的可关断器件具有自关断能力,能够对开通、关断时刻进行控制,可以与无源系统连接进行换流。本文针对VSC在无源逆变方式下不需要外加换相电压的快速恢复控制能力,研究了柔性直流输电系统的黑启动控制能力。设计了黑启动过程中VSC-HVDC送端换流站控制策略采用定直流电压/定无功功率控制,受端换流站控制策略采用定交流电压/定频率控制,研究了电源并网时控制策略协调优化对黑启动的作用。以Kunder四机两区域系统为例,对整个黑启动过程在PSCAD/EMDTC中进行了仿真,研究表明本文采用的控制策略具有良好的电压、频率特性,完成了黑启动的实现。     

云广直流在南方电网黑启动及系统恢复过程的作用

基于对云广直流主要运行方式、黑启动电源和换流站站用电源等的分析,探讨了云广直流在南方电网黑启动及系统恢复过程中的作用,并进一步研究了系统全黑情况下云广直流的启动方案,包括直流启动的基本条件、典型启动路径、启动过程及控制。建议将所提出的云广直流启动方案纳入南方电网黑启动及系统恢复实施方案。     

黑启动过程中高压直流输电的变参数FLC控制

高压直流输电可加快电网恢复,但黑启动期间送受端系统具有相反的频率调节要求,该文研究并提出黑启动过程中高压直流输电的变参数频率限制器(frequency limit control,FLC)控制策略,以协调两侧交流系统的调频特性。首先建立异步互联系统的数学模型,寻找确定方式下负荷投入后使送受端交流系统频率偏移最小的最优FLC参数;然后提出变参数FLC控制,以适应电网黑启动过程中交流系统容量和等值发电机参数的不断变化;最后搭建PSCAD/EMTDC模型仿真验证了该控制策略的有效性。     

基于鲁西背靠背柔性直流系统的南方电网黑启动方案

根据南方电网异步联网后的结构特点,提出了基于鲁西背靠背柔性直流系统的南方电网黑启动方案。首先,从云南异步联网运行的特点及对南方电网黑启动目标网架的影响出发,分析了鲁西背靠背柔性直流系统应用于电网黑启动的优势,提出了柔性直流系统的黑启动策略。在此基础上,研究了基于柔性直流系统的南方电网黑启动方案,并给出了利用鲁西背靠背柔性直流系统恢复云南电网和南方电网主网的详细路径和具体步骤。最后,通过现场试验和RTDS仿真验证了所提黑启动方案的可行性和有效性。     

西藏中部电网黑启动方案

介绍了西藏中部电网黑启动方案的总体实施原则,结合电网实际情况,在确定黑启动电源、黑启动路径的基础上对自励磁、过电压等影响因素进行校核分析,根据交流系统恢复的运行方式统筹考虑直流系统的恢复,最终形成合理且操作性强的黑启动方案。     

传统双极高压直流输电系统对无源交流电网黑启动的循环功率方法（英文）

提出了一种应用双极LCC HVDC输电系统对无源交流系统进行黑启动的新方法。该方法的核心原则是通过一极向无源交流系统注入电流,同时另一极从该交流系统吸收电流,即在两个换流站间通过两极进行功率循环传输,并因此在无源交流系统中建立可控的电压与频率。所提方法在一个±800 k V特高压直流输电系统中得到了验证,结果表明该黑启动方法解决了以前基于晶闸管的HVDC黑启动方法中的主要问题:低功率下阀上的高电压,对换流站间的通讯依赖和额外的高昂设备需求。除了在HVDC换流站需要一个小的辅助发电机外,该黑启动方法无需额外的设备,可以成功地对无源交流电网实施黑启动并将大约45%的双极额定功率传输至无源交流电网。     

直流微网中的关键技术综述

分析了直流微网相对于交流微网的优势,介绍了直流微网的运行原理及关键技术的最新发展动态。主要包括直流微网的黑启动,直流母线电压的控制,能量管理技术,孤岛检测和低电压穿越技术以及直流微网的保护系统。     

传统双极高压直流输电系统对无源交流电网黑启动的循环功率方法

提出了一种应用双极LCC HVDC输电系统对无源交流系统进行黑启动的新方法。该方法的核心原则是通过一极向无源交流系统注入电流,同时另一极从该交流系统吸收电流,即在两个换流站间通过两极进行功率循环传输,并因此在无源交流系统中建立可控的电压与频率。所提方法在一个±800 kV特高压直流输电系统中得到了验证,结果表明该黑启动方法解决了以前基于晶闸管的HVDC黑启动方法中的主要问题：低功率下阀上的高电压,对换流站间的通讯依赖和额外的高昂设备需求。除了在HVDC换流站需要一个小的辅助发电机外,该黑启动方法无需额外的设备,可以成功地对无源交流电网实施黑启动并将大约45%的双极额定功率传输至无源交流电网。     

直流输电系统接入后的恢复控制研究

随着直流输电技术的广泛应用,其接入后的恢复控制呈现出新的特点。提出一种考虑直流输电系统接入的系统恢复控制策略。首先,分析传统直流系统启动时所产生的功率冲击问题,确定考虑交流系统强度的直流启动时机和相应的启动方式;然后,分析直流启动后系统恢复需要注意的问题,包括电压问题和频率问题,并给出有利于系统恢复的直流控制方式;最后,结合已有的交流系统恢复策略,提出考虑直流输电系统接入的系统总体恢复控制策略。     

基于构网型风电机组和二极管整流单元的海上风电场黑启动策略

基于构网型风电机组和二极管整流单元(diode rectifier unit,DRU)的中远距离海上风电送出方案具有技术经济性优势。由于DRU必须在交流电压支撑下才能工作，并且其功率传输具有单向性，因此DRU或陆上电网均无法启动海上风电场。在这种情况下，构网型风电机组可以作为海上风电场的黑启动电源。首先，介绍了2种构网型海上风电经DRU送出系统的拓扑。接着，阐明了构网型风电机组的结构和控制策略，分析了风电机组并网启动时的自同步过程。然后，研究了海上交流系统的无功功率平衡，提出了避免风电机组启动时无功功率过载的措施，在此基础上提出了海上风电场黑启动策略。最后，在PSCAD/EMTDC中搭建了中频构网型海上风电直流送出系统和低频构网型海上风电交流送出系统的电磁暂态仿真模型，对海上风电场黑启动过程进行仿真，风电场平稳启动的仿真结果验证了所提基于构网型风电机组的黑启动策略的有效性。     

中海油文昌柔性直流输电系统启停仿真分析

柔性直流输电方式具有传统直流输电无法比拟的一些优点,例如可以向海上钻井平台、孤立小岛等无源网络供电。在PSCAD/EMTDC仿真环境下建立了中海油文昌柔性直流输电系统模型,对该柔性输电系统的交流系统启动、直流系统启动、电动机接入启动和直流系统停运进行仿真分析。结果显示,所采用的控制和保护措施能减小系统在启动和停运的情况下对系统产生的影响,使系统快速达到稳定状态。     

用于电网黑启动的MMC-HVDC系统换流站启动策略

详细分析了模块化多电平换流器(MMC)的典型两阶段启动过程,提出了一种限流电阻的近似计算方法。重点研究了当基于MMC的高压直流输电(MMC-HVDC)系统用于电网黑启动时停电端换流站的黑启动策略,针对两端系统和多端系统,分别提出了相应的启动策略,所提出的策略能保证换流站黑启动的安全、可靠实现,并保证多端系统中剩余端运行不受影响。最后通过PSCAD/EMTDC构建仿真模型,仿真结果验证了所提换流站黑启动策略的有效性。     

双极型LCC-HVDC直流系统作为黑启动电源的启动方法及策略

科学合理的黑启动电源及方案是应对电网灾变停电的最有效策略,可加快其系统恢复进程,大幅减少停电损失。双极型换相换流器型高压直流系统（LCC-HVDC）具有调节灵活输电容量大的优势,但其作为黑启动电源存在一定的困难。提出了以双极型LCC-HVDC为黑启动电源的黑启动方法及完整过程,实现向受端无源网络恢复供电,以加速其恢复进程。首先给出了双极型LCC-HVDC作为黑启动电源时所面临的问题及相应的解决策略;进而给出了双极型LCC-HVDC作为黑启动电源恢复向受端无源网络恢复供电的实现过程。该过程包括2个阶段,第1阶段实现双极型LCC-HVDC的仿融冰模式启动;第2阶段为从仿融冰模式过渡到向受端无源网络恢复供电过程。算例证实了该启动方法的有效性和正确性。该方法使双极型LCC-HVDC具备了黑启动能力,并利用直流系统为受端电网的系统恢复过程提供了电压和频率支撑。     

基于柔性直流输电技术的特高压直流送端孤岛系统黑启动方法

特高压直流输电系统具备输电距离远、输送容量大等优势。随着大型能源基地开发的西移和北移,特高压直流输电送端孤岛问题成为今后部分地区能源基地规划设计面临的重要难题。特高压直流输电系统响应较快而火电机组响应较慢,火电机组启动初始负荷和特高压直流输电系统最小启动功率难以匹配,导致直流系统与火电机组配合启动困难。该文提出了一种依托柔性直流输电技术的特高压直流外送孤岛系统黑启动方法,结合常规直流输电现有设备,构建小型柔性直流输电系统,辅助直流系统和送端电源的孤岛启动,柔性直流系统还可为孤岛系统中的机组和直流调试提供可靠供电。通过在PSCAD/EMTDC中搭建特高压直流输电系统、柔性直流输电系统以及火电机组模型,仿真验证了所提出方法的有效性和可行性。     

多端柔性直流输电系统的启动控制策略

为了平稳快速地启动基于模块化多电平换流器的多端柔性直流输电系统(MMC-MTDC),提出了一种启动控制策略。首先,为了最大限度地降低启动过程中直流电压的跌落,给出了一种直流侧预充电的有序解锁方案。其次,从充电等值电路的二阶RLC回路出发,推导出了限流电阻选取的表达式。随后,考虑交流系统的强弱情况,推导出了交流电压跌落比与系统短路比之间的关系,并给出了相应的启动控制策略。最后,在时域仿真软件PSCAD/EMTDC下搭建了5端系统进行仿真。结果表明:直流侧预充电的有序解锁方案能够最大限度地降低解锁过程中直流电压的跌落;以电压跌落0.1倍额定值为界限,当交流系统短路比(SCR)3.5时,此系统连接的换流站适合交流侧预充电启动,否则,应采用直流侧预充电启动。     

基于主动换相型电流源换流器的远海风电并网系统

主动换相型电流源换流器(current source converter,CSC)无需较大储能电容且兼具黑启动能力,为远海风电直流并网提供了可行方案;然而,现有CSC因采用脉冲宽度调制,存在直流谐波大、开关损耗高等缺点。对此,提出一种基于基频调制电流源换流器的远海风电并网系统,首先分析其拓扑结构和数学模型,并对CSC进行参数设计,然后提出稳态控制策略和黑启动控制策略,最后在PSCAD/EMTDC仿真环境中,对提出的控制策略和设计的参数进行仿真验证。仿真结果表明,提出的远海风电并网系统能平稳完成风电场黑启动,能稳定控制风电场交流电压/频率,具有良好的稳态特性,并能适应稳态下风电出力的波动。     

直流调制在电力调度中应用的必要性与可行性研究

随着国家西电东送规划的进一步实施,我国将出现多条交直流并联的混合输电系统。与传统交流系统不同,直流功率具有的快速可控的优点,将为电力的合理调度提供更快速有效的手段。广域测量技术的进一步发展与系统中更多PMU的投入使直流调制参与电力调度成为可能。文章在已有技术的基础上,对直流调制参与电力调度的必要性与可行性展开研究,提出直流调制参与电力调度将成为一种必然。