一种新型模块化多电平换流器

柔性直流输电技术应用于架空线路场合面临的关键问题是如何实现直流线路故障的快速隔离,一般认为采用全桥拓扑的换流器是较好的方案。文中提出一种基于类全桥子模块的新型模块化多电平换流器(SFBSM-MMC),与采用全桥的换流器相比,该新型换流器在同样实现直流线路故障快速隔离的同时,还兼具了经济性。介绍了SFBSM-MMC的拓扑结构、工作模式和直流故障隔离原理,并对其基本控制策略、预充电策略和直流线路故障隔离策略进行了设计,最后通过仿真验证了预充电策略和直流线路故障隔离策略的可行性。仿真结果表明,SFBSM-MMC在快速隔离直流线路故障方面具有优良的性能,适合基于架空线路的柔性直流输电工程应用。     

SVC在高压直流输电换流站的应用研究

介绍了高压直流输电换流站无功控制(RPC)的原理,并针对弱交流系统条件下换流站安装的静止无功补偿器(SVC)控制策略进行了研究,提出了直流控制系统和SVC控制系统协调的控制策略.直流系统运行时,SVC采用开环+闭环的无功控制策略,并引入辅助电压控制.同时,采用暂态控制策略抑制换流站内交流滤波器组投切引起的暂态电压波动.直流系统未运行时,SVC采用电压控制,提高弱交流系统的电压稳定性.最后进行的实时数字仿真(RTDS)试验验证了控制策略的正确性.     

特高压直流输电系统实时数字仿真研究

基于RTDS仿真器和南瑞继保公司研制的±800 kV直流控制保护样机搭建了云广特高压直流输电系统"孤岛"运行方式实时闭环仿真模型。利用该仿真系统对云广直流单电气元件特性、云广直流输电系统稳态潮流和暂态故障进行了仿真,并与非实时电磁暂态软件EMTDC仿真结果进行了对比。结果显示,2种仿真工具模拟的电气元件特性、系统稳态潮流和暂态特征基本一致,表明了搭建的实时闭环云广直流输电系统的可信性。由于考虑了实际特高压直流控制保护设备的作用,所搭建的实时闭环仿真系统更能反映实际交直流系统的动态特性,具备更实际的参考价值。闭环云广直流输电仿真系统已成功应用于云广特高压直流输电工程相关的多项关键科研项目,为云广特高压直流输电系统的建设和运行提供了有力的技术支持。     

一种新型故障定位方法的研究

论述了利用因果网技术进行故障定位的方法。因果网描述了故障元件、继电器、开关之间内在的动作关系,利用了比传统专家系统更深的知识、简单、明确。提出了利用面向对象技术形成因果网的方法,所形成的因果网能适应各种不同的网络,通用性强,且能考虑故障扩大的情形。     

一种新型故障定位方法的研究

论述了利用因果网技术进行故障定位的方法。因果网描述了故障元件、继电器、开关之间内 在的动作关系,利用了比传统专家系统更深的知识,简单、明确。提出了利用面向对象技术 形成因果网的方法,所形成的因果网能适应各种不同的网络,通用性强,且能考虑故障扩大 的情形。     

星形链式STATCOM直流侧输入阻抗及交直流功率耦合关系分析

星形链式静止同步补偿器(STATCOM)在交流系统发生故障时容易产生直流侧电压失稳现象,为其应用带来难题.首先引入相位补偿因子及电流交叉解耦环节推导交流侧输入导纳,通过对功率模组数学模型进行拓展分析推导直流侧输入阻抗.根据所得交流侧输入导纳及直流侧输入阻抗,建立交、直流侧电压扰动之间的关系,分析交、直流功率耦合关系.分析结果表明,交流侧电压扰动经交流侧输入导纳产生扰动电流,直流电压控制环对直流侧电压扰动的闭环控制也会产生扰动电流,2个扰动电流共同经直流侧输入阻抗形成直流侧电压扰动.采用经低通滤波的系统电压全前馈控制以及系统电压部分前馈控制策略进行实验验证,实验结果表明所提方法可以准确地分析交流系统故障下直流侧电压扰动水平.     

500 kV整流型混合式高压直流断路器

直流断路器作为柔性直流电网故障元件的快速隔离装置,是构建直流电网的关键设备,能够大力支撑大规模新能源的高效并网和消纳。文中提出一种整流型混合式高压直流断路器电路拓扑,采用桥式换向阀组和单向开断阀组构成分断支路,与常规拓扑相比,使用一半数量的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)即可实现电流双向开断,经济性好和可靠性高。文中详细介绍了整流型混合式高压直流断路器的拓扑结构及其开断工作原理,并提出预分闸控制策略和软合闸控制策略,以缩短分闸时间和减小合闸操作冲击。研制了一台额定电压500kV,额定电流3kA,最大开断电流25kA,开断时间小于3ms整流型混合式高压直流断路器样机。实验结果验证了整流型混合式高压直流断路器电路拓扑的可行性和有效性     

基于模块化多电平换流器的新型全桥损耗优化调制策略

提出了一种新型全桥损耗优化调制策略,可以平衡子模块中各个半导体开关器件的热应力,提高器件安全裕度,从而提升模块化多电平换流器(MMC)的功率传输能力。首先,对构成MMC的子模块结构进行了分析,从抑制直流侧故障角度出发,选择了全桥子模块作为分析的对象。其次,针对MMC型高压直流输电(MMC-HVDC)系统的各种工况进行了损耗和结温分析,找出了限制MMC功率传输的主要因素。最后,在综合分析的基础上,针对MMC-HVDC系统提出了全桥损耗优化调制策略,该方法可以提升直流传输功率。仿真分析验证了所提出的全桥损耗优化调制策略的有效性。     

2010年国际大电网会议系列报道：电力系统保护与自动化

首先介绍了CIGRE SC B5保护和自动化专业委员会的研究领域、代表、工作组活动、年度会议安排等情况.2010年CIGRE巴黎会议上,B5学术研讨会的主题有2个:未来10年保护、控制和监测技术的发展;可再生能源发电及热电联产对变电站保护和控制装置的影响.B5还和D2(信息系统和通信专业委员会)联合组织了主题为"IEC 61850在电力系统中的实际应用"的研讨会.IEC 61850标准的制定、修订及其实施仍是保护与自动化未来一段时间的热门话题,可再生能源发电、分布式发电给传统的继电保护和控制系统带来了挑战.中国在数字化变电站建设,特别是IEC61850的应用方面已经走在世界的前列.随着IEC 61850 Ed 2.0的发布,在站间通信方面,业界开始考虑将其应用于输电线路纵联保护;而在变电站内部,电子式互感器、合并单元、网络架构的冗余配置开始规范化.保护和控制功能的灵活配置,促进了专业融合和二次功能集成.继电保护产品升级频繁,对其硬件版本、软件版本、配置和参数版本、相应的工具软件版本的管理显得尤为重要.IEC 61850的顺利实施有赖于完备的配置工具软件.     

德宝直流工程系统调试部分问题及解决方案

叙述了德宝直流控制保护系统调试过程中遇到的值班极控系统掉电引起的VBE脉冲闭锁、丢脉冲保护误动以及旁通对运行模式时脉冲闭锁等问题,分析了问题出现的原因,提出了针对这些问题的解决方案.