永仁-富宁直流工程三种功率输送方式自动转换顺序 控制及影响分析

在直流输电领域,逆变站可以将直流功率直接输送到不同的异步电网,目前的直流控制保护功能无法满足这种新的功率输送模式。针对不同的功率输送模式,控制系统必须具备自动判别和顺序控制功能,并选择正确的无功控制等逻辑,这对直流系统的稳定运行至关重要。为此,基于直流系统的运行工况和逆变站交流场开关配置,系统分析了不同功率输送模式间自动转换的原理、过程和联锁条件,研究了在直流解锁工况下进行在线转换时对无功控制、最后断路器/线路保护、交流母线过电压保护的影响。研发的技术、设计的直流控制保护逻辑对今后的类似工程具有参考价值。     

LCC-MMC三端混合直流输电系统整流站交流故障穿越协调控制策略

针对整流站采用电网换相型换流器(LCC)、逆变站采用并联两端模块化多电平换流器(MMC)的三端混合直流输电系统,重点研究了整流站交流侧故障导致直流输送功率减小或中断的问题,并提出了一种整流站交流故障穿越协调控制策略。首先,建立了混合直流系统中不同类型换流器的数学模型并分析了其交流故障特征;其次,针对不同的系统运行方式及故障时直流电压降低、直流侧含有二倍频分量的故障特征,提出了整流站最小触发角控制与逆变站最大调制比控制的站间协调策略;再次,通过改进原有100 Hz保护定值,实现了控制模式可自主切换;最后,在PSCAD/EM TDC中建立了混合直流输电系统的模型,对该系统在不同工况下的控制特性进行了仿真分析。结果表明:所提控制策略在整流站交流故障情况下可相应提高直流系统的输送功率,降低整流侧发生交流短路故障时引起功率输送中断的概率。     

永富直流工程功率分送控制策略研究与实现

永富直流工程与常规直流工程相比,其逆变站具有多种功率输送运行方式:功率"全送广西"、功率"全送云南"、功率"极1送广西,极2送云南"。功率"极1送广西,极2送云南"这一分送运行方式是指逆变站将功率输送到不同的交流异步电网。为适应和满足这一特殊运行方式,直流控制系统需增加新的控制策略。根据永富直流工程特点和需求,本文从功率控制模式、功率自动控制、接地极电流限制等方面进行了详细研究,提出了单极功率控制模式、单极功率自动控制、接地极电流限制等功能的控制策略和实现原理。相关控制策略已通过直流控制仿真系统实现和验证,并在永富直流工程中进行应用。     

送受端系统短路比关系对直流输电系统最大输送功率的影响

针对直流输电送端系统的运行状况是否对输送功率有影响的问题展开分析,研究了交直流系统整流侧联于不同强度交流系统的运行特性,结合逆变侧联于不同强度交流系统的运行情况,指出送端系统短路比与受端系统短路比的大小关系会影响直流输电系统可输送的最大功率。首先研究了整流站和逆变站的功率曲线,分别得到送受端系统短路比与其相应的最大输送功率的定量关系。然后分析了在相同的输送功率极限下整流侧和逆变侧短路比的关系,将两端系统可输送的最大功率相等时的短路比定义为转折短路比,并得到输送功率转折点。最后指出送受端系统的强度都会影响直流输电系统的输送能力,当两端系统短路比与转折短路比存在某种关系时,由其中的一端系统对直流系统的输送能力起决定性作用,并通过PSCAD仿真验证了结论的正确性。     

云广直流逆变侧直流电压测量偏低时直流系统响应特性仿真研究

针对近期云广直流多次出现因逆变侧直流电压测量值偏低导致直流系统电压异常升高的问题,结合控制策略对电压异常升高的原因进行了详细分析,并通过大量RTDS仿真试验,研究了不同故障程度、功率水平和运行方式下发生逆变侧直流电压测量偏低故障时直流系统的过电压水平和控制保护响应特性。仿真结果表明,不同的故障程度、功率水平和运行方式下直流系统表现出不同的控制保护响应特性;逆变侧直流电压测量偏低会造成直流系统过电压;大功率模式可缓解直流过电压水平;而降压运行相比全压运行工况下电压控制功能较不稳定,在故障程度较大时有系统失稳和崩溃的风险。最后,从现场运维的角度,对逆变侧直流电压测量偏低可能导致直流过电压或闭锁的风险进行评估,提出运维建议,为现场运行人员提供参考。     

多直流馈入系统电压支撑强度指标及其在南方电网STATCOM配置方案研究的应用

采用EMTDC和BPA仿真工具,分析了动态无功设备对交流系统故障情况下直流逆变站母线电压和直流功率的影响。配置动态无功设备情况下故障后直流逆变站电压及功率恢复的时间加快,同一时刻直流逆变站电压及功率都比无动态无功设备情况下有所提高,且直流功率的增量与电压的增量基本呈比例关系。从有效抬高各逆变站的母线电压,改善直流功率的恢复特性,提高系统稳定性的角度出发,提出各母线对多回直流逆变站电压支撑强度的指标。该指标可以用于动态无功设备配置站点对多回直流支撑作用的敏感性分析。在该指标计算和系统稳定分析的基础上,提出了南方电网STATCOM的配置方案。该方案被采纳,相关工程已在2013年投产。     

直流输电控制系统的组成及功能

介绍了高压直流输电控制系统的组成、基本控制功能及控制方式。直流极控制系统是换流站控制系统的核心,主要功能是通过对整流侧和逆变侧触发角的调节实现系统要求的输送功率或输送电流。直流输电和交流输电技术的显著不同在于输电过程对控制保护系统的依赖性。直流输电是建立在阀导通和截止控制上的一种电能传输方式。     

交流系统故障对特高压直流输电换相失败的影响

研究了多馈入直流系统换相失败的机理,分析了不同类型交流故障下换相失败的特征.针对金沙江±800 kV级特高压直流输电(UHVDC)工程建立仿真模型,研究了金沙江送出工程逆变侧交流系统单相永久故障、三相故障以及三相故障单相拒动对UHVDC换相失败的影响,结果显示:逆变侧交流系统故障越严重、电压波动越大,直流发生换相失败的时间越长;直流发生换相失败期间,最低输送功率越高,对系统保持稳定越有利;故障点距离直流逆变站越近,直流受到的扰动越大,直流换相失败期间输送的功率越低.指出影响直流动态性能的因素应包括直流控制保护系统和直流送、受端接入系统的网络结构.     

SVC与HVDC非线性协调滑模变结构控制的研究

针对逆变站消耗的无功功率与电压稳定之间的矛盾,采用静止无功补偿器（SVC）对直流逆变站进行无功补偿,从而在改善系统的稳定性的同时,使逆变侧电压更具稳定性。通过建立含有直流功率调制和静止无功补偿器的系统状态方程,并运用非线性系统理论以及变结构控制理论,设计出了直流与静止无功补偿器的非线性协调控制规律。最后对系统进行仿真,其结果表明该控制规律能有效地提高系统的暂态稳定性,并能进一步改善交流系统的电压,达到良好的控制效果。     

云广特高压孤岛运行方式下单极闭锁性能试验分析

2013年5月26日,为进一步验证云广特高压孤岛状态下的电压、频率控制策略,开展了孤岛方式下的单极闭锁性能试验。试验表明,孤岛系统出现单极闭锁后,机组发电功率和直流输送功率能协调控制,并恢复稳态。但整流站直流站控系统无功控制模式若为定无功功率控制模式,将导致孤岛系统交流电压控制失败,电压长期越限,引发交流滤波器过负荷跳闸,导致双极相继闭锁。试验结论为,云广特高压孤岛方式下,禁止整流站直流站控无功控制模式选择为定无功功率控制模式,同时有必要进一步开展后续试验,对当前孤岛系统交流电压控制策略是否足够安全可靠进行验证。     

风光协调发电系统有功控制策略研究

随着全球能源化石型能源的日益枯竭,以风电、太阳能为代表的新能源发电技术取得了显著的发展,发电系统原先单一的能源组成型式发展成多能源组成的混合型发电系统.本文基于风光协调发电系统的基本结构,提出了风光协调发电系统的有功控制策略,该策略从功率平滑控制、功率跟踪控制、频率调节控制三方面展开研究,能够实现风电、太阳能独立控制和...     

计及风电的电网调度与控制架构分析

近年来我国的风电快速发展,局部地区的风电穿透率已经较高,这给传统的电网有功、无功调度与控制系统带来了很大的挑战。分析和总结风电的基本特性,包括波动性、不完全可预测性、低可控性等,以及我国风电一些特殊性如集中开发、远距离传输和直接接入主网等。详细分析了风电接入后需要对传统调度与控制系统做的改进工作,以及计及风电的调度与控制系统的整体框架。研究认为,在有功方面应按照三次、二次、一次频率控制的顺序开展研究与应用,在无功方面则应按照一次、二次、三次电压控制的顺序。同时也讨论了有功、无功调度与控制在发展路线上存在不同之处的内在原因。     

一种改进的GSM网络上行功率控制算法

功率控制技术是GSM关键技术之一,可在保证足够好的通话质量的情况下,降低发射功率,从而降低整网干扰、减少功耗。首先对现有的功率控制算法进行了研究,并针对传统GSM网络上行功率控制算法中对于移动台(MS)上报测量报告处理的延迟性,提出了一种利用中间变量进行预测并加快功控判决的上行功率控制方案,通过实际平台测试,证明了该算法在NP参数小于3的场景中,可有效提高上行功控的效率,从而达到对GSM网络的优化控制。     

电压控制的DFIG对风火打捆系统暂态稳定性的影响

风火打捆外送是解决风电消纳问题的重要措施,但风火打捆系统联络线潮流重,在发生大扰动时系统失稳风险较大。因此,提高风火打捆系统的暂态稳定性具有重要意义。结合简单风火打捆系统,采用等面积法则分析了DFIG采用定电压控制、定功率因数控制对系统暂态稳定性的影响。DFIG采用定电压控制,在扰动后可以向系统提供较多的无功功率,从而提高发电机电压,增加发电机输出的有功功率,增大减速面积,从而提高系统的暂态稳定性。最后,通过仿真算例分析验证了本文的结论。     

电力系统潮流解算节点功率模式法

提出了一种在电力系统潮流解算中处理各类潮流控制方式的节点功率模式新方法。在完全不破坏常规潮流解算中网络解算结构的前提下实现了诸类潮流控制方式的节点功率模式分析,为在电力系统潮流解算中灵活地处理各类潮流控制方式提供了一种新的分析途径。     

基于变频调功的大功率UV电源的设计与研究

研究紫外光(UV)灯电路的启动和控制方式,对提高UV灯的工作性能具有理论意义和实用价值。这里将现代逆变技术与数字信号处理器(DSP)系统相结合,开发UV电源智能控制系统。设计了一款基于DSP控制的6 kW大功率UV灯电源,采用变频调功控制方法,实现灯的恒功率控制和启动控制。然后以DSP TMS320F2808为核心控制,设计了相应的软件流程。最后样机现场运行结果表明所设计的控制电路可行,控制效果理想,满足实际需要。     

浅析风力发电

风能是一种清洁、廉价、储量极为丰富的可再生能源,大规模利用风力发电是减少空气污染,缓解能源短缺的有效措施之一。介绍了风力发电系统的两种形式和并网运行的频率控制、功率控制、发电机转速控制。最后,简要分析了风力发电的发展趋势。     

串联混合电动汽车辅助功率单元输出控制

为使串联混合电动汽车的辅助功率单元和动力蓄电池的功率混合可控,由等效电路分析辅助功率单元的的电压、电流和功率三种输出控制方法,并同时提出了一种速度分级式功率控制算法。通过dSPACE原型控制器,调节电控柴油发动机的转速和无刷交流同步发电机的励磁电流,实现了辅助功率单元的三种输出控制方法。实验结果验证了三种控制方法分析的正确性,其中电压控制法最不易实现辅助功率单元和动力蓄电池的输出功率混合。速度分级式功率控制有效解决了发动机转速和发电机转矩控制的耦合问题,使辅助功率单元和动力蓄电池各自独立或联合为负载提供功率。     

数字技术在开关电源控制中的应用和发展

本文首先介绍了用于电源控制的数字芯片的发展现状，介绍目前用数字芯片实现电源控制的两种方法，并指出这两种方法存在的问题。然后介绍一种用于开关电源的新型控制技术，该技术现在已经开始在一些数字芯片上得到应用，相信将会是未来电源控制技术的发展趋势。     

无功补偿装置的选择

文章主要介绍了静，动态补偿装置，其功率因数控制方式，无功功率（无功电流）控制方式、性能及应用场合。