适用于直流电网的直流潮流控制器

直流电网更多地采用网状和环状结构来增加愉电线路的元余度,由此带来了潮流拉制自由度不足的问题。为此,对现有四类直流潮流控制设备进行了介绍和优缺点比较,从投资成本和运行损耗两方面出发,指出了可变电队器、串联电压源、直流变压器所存在的缺隆,突出了电流分配器的应用忧势。针片现有电流分配器的控制策略所存在的电容电压波动较大问题,提出一种新的控制策略。最后,利用PSCAD/EC软件对电流分配器在五端直流电网中的应用进行了仿真验证,结果表明所提出控制策略对潮流调节及电容电压波动抑制等控制的有效性。     

适用于高压直流电网的直流开关场

基于电流转移原理的混合式直流断路器在应用于多线路的高压直流电网时一次建设成本过高,经济性差,而共用"主断开关"的直流开关场则是解决上述问题的有效途径。不同的直流开关场拓扑具有不同的特点,对其进行归纳、分析和比较将有助于加深对直流开关场拓扑的认识并为工程应用中的选型提供指导。为此根据电流转移方式将现有直流开关场分为3类:选择转移型、单转移型和全转移型,并对3类直流开关场的拓扑结构和工作原理分别进行介绍,归纳了未来高压直流电网对直流开关场的基本要求,对各类直流开关场重合闸功能、对快速机械开关的失灵保护功能、动作复杂程度、经济性进行了对比分析,进而得出结论:现阶段全转移型直流开关场是高压直流电网最有应用前景的直流开关场。最后还给出了适用于高压直流电网的直流开关场的相关研究建议。     

适用于直流电网的新型直流潮流控制器

直流潮流控制技术是直流电网中的关键技术之一,对于直流电网的发展具有重要意义。提出了一种新型线间直流潮流控制器拓扑,该电路拓扑结构和控制较简单,可实现线路潮流反转。分析了该潮流控制器的工作原理和运行特性,并搭建了潮流控制器和五端直流输电系统仿真模型,对该潮流控制器进行了稳态、动态以及故障情况下的仿真验证。仿真结果表明,该潮流控制器可实现潮流的有效控制和调节,具有良好的稳定性。     

适用于直流电网的组合式高压直流断路器

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在直流电网中具有较大的应用潜力。当前各类MMC拓扑中,半桥型MMC具有最佳的经济效益,但缺乏直流故障清除能力。目前主要有两种直流故障清除方法:一种是采用具有直流故障清除能力的子模块,但会引入额外的功率损耗,同时,需要通过闭锁MMC来达到清除直流故障的目的;另一种是采用混合式高压直流断路器,它具有快速隔离直流故障的能力,但投资费用较大。为有效解决上述弊端,提出一种组合式高压直流断路器,并对其控制时序进行了研究。组合式直流断路器以混合式直流断路器为设计背景,对其主要设备进行重新配置并加以改进,更加适用于多端柔性直流输电系统及直流电网。在保证同等直流故障处理能力的前提下,相比混合式高压直流断路器,其投资成本大幅度降低。为验证组合式直流断路器的有效性,在PSCAD/EMTDC内建立了一个三端单极直流网络模型。仿真结果验证了组合式直流断路器在隔离直流线路故障方面的可行性和有效性。     

适用于直流电网的限流混合式直流断路器

柔性直流电网技术可以最大限度的综合各种新能源、负荷的分布特性进行多元互补,再结合储能,将是实现大规模新能源消纳的有效手段。直流断路器作为大容量直流电网隔离直流侧故障的关键设备受到了越来越多的关注。该文在分析现有混合直流断路器技术特点的基础上,提出一种具有限流功能的混合型直流断路器拓扑:1)该拓扑采用晶闸管作为主开关器件;2)采用阀段式模块设计,具有较好的可拓展性;3)通态损耗低,对外呈现低阻抗。限流状态对外呈现高阻抗,限流后更易切断直流故障电流。分析该直流断路器在限流过程中所受的电流和电压应力。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的5端直流电网模型及所提直流断路器模型,仿真验证了所提直流断路器拓扑的可行性。     

适用于直流电网的晶闸管型直流断路器

高压直流电网发生直流故障后,直流断路器可以快速隔离故障区域、保证非故障区域的正常运行。晶闸管型直流断路器具有成本低、容量大等特点,但是在电容预充电、二次开断等方面仍存在改进空间。为了进一步改进晶闸管型直流断路器的工作性能,提出一种具有新型拓扑结构的晶闸管型直流断路器,其基本原理是通过合理的拓扑设计和控制策略将故障电流转移到电容支路。介绍了所提直流断路器的预充电、开断电流和二次开断的具体步骤;通过建立电容放电期间的状态方程组,分析了内部电感和电容的参数设计原则,从而在确保开断可靠性的同时提高器件利用效率。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件里搭建了四端直流电网模型,通过仿真验证了所提直流断路器的工作性能。仿真与分析结果表明,与现有晶闸管型直流断路器相比,所提直流断路器无需外部预充电电源且充分考虑了二次开断能力,同时具有精确的参数设计方法从而实现器件的最大化利用。     

适用于直流电网的分区保护策略

利用直流断路器进行故障清除是目前直流电网主流保护方案,但高压直流断路器价格昂贵,直流线路均配置直流断路器的保护成本高。首先提出了一种适用于未来大规模直流电网的分区保护策略,以最小直流断路器使用数量为目标,兼顾系统供电可靠性。其次定性分析了采取分区保护策略所引起的部分功率中断对系统的影响,综合考虑了因故障直流区域功率中断产生的不平衡功率、控制方式、换流器类型等因素,制定了直流电网分区的基本原则。然后,根据直流断路器、换流器、DC/DC变换器、交流断路器、快速隔离开关等故障清除元件的特性,制定了详细的时序配合策略。最后,通过在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建7端直流电网,仿真验证了所提直流电网分区保护策略与相应时序配合策略的正确性。     

适用于直流电网的预限流型直流断路器拓扑

为提高多端直流电网在直流故障下的运行可靠性,同时降低对直流断路器分断能力的要求,提出了一种适用于直流电网的预限流型直流断路器拓扑,当电网出现过电流时预先将限流回路投入,并根据故障检测结果决定切除故障线路或恢复正常运行。该拓扑使用辅助电容和半控型器件晶闸管实现了限流电感的快速投切与故障电流快速切除,能有效抑制故障电流,并具备一定的经济性。为验证所提拓扑在预限流和快速分断方面的可行性,在PSCAD/EMTDC中搭建了四端直流电网仿真模型,并通过仿真结果验证了所提拓扑在抑制故障电流、隔离故障线路方面的有效性。     

适用于直流电网的环流式线间直流潮流控制器

针对直流电网潮流控制自由度不足的问题,提出一种线间直流潮流控制器(I-PFC)。I-PFC能够通过交流环流实现自身功率平衡,无需交流变压器作为内部的交流通路,且与现有线间直流潮流控制器相比,进一步降低了因单个电容充放电造成的电流波动,具有避免额外谐振、减小谐波、易拓展等优点。首先,提出I-PFC的拓扑结构,分析实现潮流控制的方法进而得到线路电流与串入电压的关系,并重点介绍了利用内部交流环流实现自身功率平衡的原理;其次,根据I-PFC的功率与能量,详细分析子模块电容电压的组成,其中主要包含直流、基频和二倍频分量,并设计包括直流潮流控制和功率平衡控制的I-PFC控制方法;最后在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建含有I-PFC的三端柔性直流环网,利用投入运行、反向调节和动态响应三个工况验证了该文所提出的I-PFC的可行性和有效性。     

智能电网分布式不间断直流操作电源

分布式不间断直流操作电源作为电网集中式供电电源的重要补充,不仅能提高供电稳定性,而且能满足小型用户终端需求。根据电网用电负载特性要求,提出一种能够承受瞬时功率的分布式不间断直流操作电源系统方案。对系统进行分模块介绍,并给出了设计结果。通过合理设计母线电压及工作模式,确保供电稳定性,降低高频功率变换器设计裕量,有效降低成本,具有工程实用价值。     

农村电网35kV变电所新型供电模式研究与应用

文章主要介绍了“农村电网35kV变电所建设模式优化试点工程”的研究成果和应用情况,提出“35kV变电所单线单变、10kV线路环网”的供电新模式,该模式提出35kV变电所采用一路高压进线,所内简化设计,单线单变,T接于线路上,合理确定多个电源点的思想,并通过10kV线路环网模式,提高10kV线路供电可靠性,降低电网损耗,解决了传统供电模式在变电所的占用地面积、资金的投入、设备的日常维护、对用户的供电可靠性等方面存在的问题。     

基于异步迭代的交直流互联系统分布式动态潮流计算

交直流互联电网与调度中心独立计算模式之间存在矛盾,给电网分析和监控带来种种弊端.为克服这一矛盾,在基于异步迭代模式的分布式动态潮流(ADDPF)算法的基础上,提出了以高压直流线路为联络线的交直流互联系统ADDPF算法.该方法针对两端直流系统,直流线路在其两端子系统重复建模,内层交直流潮流计算采用交替求解法,外层将直流线路等值为交流线路构造不动点迭代格式,不断修正外边界节点注入功率实现全网潮流计算.将IEEE标准系统扩展为交直流系统进行测试,可获得与全网一致的动态潮流解.     

分布式发电系统电网同步锁相技术

电网同步锁相是大规模可再生能源分布式发电系统并网运行需要解决的关键问题之一。为实现快速准确的电网同步,提出一种基于交叉解耦频率自适应复数滤波的锁相方法,分析其工作原理,建立其频域数学模型和时域数学模型,阐明电压正序分量和负序分量解耦的机理,从特征值角度对其稳定性和动态性能进行评估,给出离散域数字化实现方法,并对其在单相系统中的应用进行了探讨。最后在电网电压畸变/不平衡情况下对所提锁相方法进行了实验测试,结果验证了该锁相环的有效性。     

分布式发电技术及其并网问题研究综述

分布式发电因其投资省、发电方式灵活、与环境兼容等特点,日益普遍地与大电网联合运行,给现代电力系统运行与控制带来巨大的变化。大力发展分布式发电技术将是电力系统未来发展的必然趋势。因此,研究分布式发电具有重要的理论意义和重大的应用价值。概述了国内外分布式发电的发展现状及应用前景,简要介绍了分布式发电的概念及几种新型分布式发电技术,分析了分布式发电并网系统及分布式发电并网对电力系统规划、电能质量、继电保护、可靠性等方面的影响,最后对分布式发电的未来研究方向和需要进一步研究的问题作了展望。     

分布式电源接入末端电网网损分析

通过分析分布式电源接入末端电网引起电网损耗,提出小型水力发电外送及太阳能发电接入末端对电网造成的网损,并通过仿真分析计算,提出合理的网损治理措施,为小型水力发电外送及太阳能发电接入末端电网提供网损治理措施和建议,为电网稳定运行提供支撑和保障。     

电网新技术管控模式应用研究

随着国家电网公司“十二五”总体发展战略的建设与推进,科技创新支撑的作用日益突出,需要健全新技术管控体系,全面指导新技术推广应用工作。阐述了当前电网新技术管控的现状、目标、建设思路和建设成果,从组织保障、制度建设和技术支撑3个层面构建适应公司发展的新技术管控体系。通过国家电网公司新技术管控系统的建设,实现新技术推广应用的规范化、标准化、流程化和一体化管理,实现信息资源在更大范围内的共享和利用,提高新技术推广应用的管理效益。     

电磁兼容技术及其在开关电源中的应用

上世纪以来,随着通信、广播等无线电技术的发展,电磁干扰现象日渐突出,为解决干扰问题,上世纪40年代就提出了电磁兼容的概念,开始了较为系统的电磁兼容的研究。上世纪70年代,随着高速和大容量计算机的出现,开始了电磁兼容预测技术的研究。上世纪80年代以来,现代电子技术向高频、高速、高灵敏度、高安装密度、高集成度、高可靠性方向发展,其应用范围越来越广,渗透到了整个社会的每个角落,发达国家在电磁兼容研究方面投入了大量的人力物力,形成了电磁兼容热。随着电子设备数量的逐渐增加,功能不断增强以及应用领域不断扩展,电磁环境越来越复杂,电磁干扰问题日益突出,恶劣的电磁环境使得电子设备及系统不能正常工作,从而使得电磁兼容技术出现并不断迅速发展。主要介绍了电磁兼容与电磁干扰的概念、二者之间的关系、电磁兼容技术的发展背景、电磁兼容设计的三种方法以及电磁兼容技术在开关电源中的应用。     

分布式发电及其应用综述

本文简要概述了分布式发电的应用现状以及对电网等产生的影响,重点介绍了各种分布式电源的特点及关键技术应用状况,介绍了分布式电源的影响及并网技术研究和未来发展方向,为分布式发电技术在电力系统的应用提供了必要的参考。     

分布式发电对配电网影响分析

由于对电能质量、保护等方面的影响以及相关并网标准和政策的缺失,在传统配电网的用户侧大规模接入分布式发电单元的应用模式尚未得到推广应用.文中通过对北方某产业园区多种DG接入方案进行了仿真,从电压分布、电网损耗、谐波含量和短路保护四个方面分析了该产业园区在用户侧接入DG后对配电网产生的影响.研究表明,在配电网中接入适当容量的DG对整个配电网的保护控制和运行不会产生负面影响,反而可以有效提高电压质量,减少网络损耗.