中性点经消弧线圈接地系统中柔性环网控制装置接地故障分析

中性点经消弧线圈接地系统采用无连接变压器接线方式的柔性环网控制装置与交流系统共用接地支路,装置的接地故障特性不同于常规有连接变压器的换流装置,需要对其接地故障特性进行分析,为装置故障诊断、保护的设计提供依据。分析了基于模块化多电平换流器的柔性环网控制装置交流侧单相接地故障时的故障机理,阐述了故障后装置故障侧和非故障侧换流器的电气量特征,分析了柔性环网控制装置直流单极接地故障特性,推导了故障后换流器在不同工作模式下故障电流的解析方程,指出在消弧线圈接地支路增加阻尼电阻可以加快故障电流衰减。通过建立的基于模块化多电平换流器的柔性环网控制装置PSCAD/EMTDC仿真模型,验证了本文故障特性分析的正确性和有效性。     

基于超级电容储能的动态电压恢复器试验研究

为了避免电压暂降对敏感负荷造成不利影响,可采用基于超级电容储能的动态电压恢复器(DVR),超级电容储能兼具了电容与电池的优势。为了提高电压暂降补偿速度,提出了基于求导法的虚拟d,q轴闭环控制结合交流电压前馈的控制策略。为了验证控制策略的正确性,搭建了包含电网低电压发生设备、DVR和模拟负荷的电压暂降试验系统,基于该试验系统进行了跌落发生和补偿试验。试验结果表明基于超级电容储能的DVR能够实现快速电压补偿,验证了控制策略的正确性。     

基于一致性理论的微电网快速无功均分控制研究

为了消除分布式电源(distributed generation,DG)大规模接入对大电网的影响,实现多类型能源灵活、高效的应用,微电网应运而生.下垂控制是微电网常用控制方法之一,但该方法仅能实现DG单元的有功功率均分,无功均分误差较大,同时也存在电压偏移和经济运行等问题,具有一定的局限性.本文针对包含多类型DG、储能单元的微电网,提出了基于一致性理论的功率控制策略,包含无功均分和有功优化功能,以此来对各DG单元进行有效的控制.所提策略通过微增率一致控制,实现DG单元经济运行;通过虚拟阻抗控制,保证DG单元无功快速均分;通过电压恢复控制,维持微电网电压额定.所提策略采用稀疏通信网络,建设成本低.最终,通过仿真与实验,分析验证了所提控制策略的有效性.     

模块化多电平换流器的损耗分析与计算

为了便于对换流器的实际运行状态及冷却系统设计进行评估,提出了一种换流器损耗计算方法。首先,分析了子模块各开关器件的投切状态及电压波形与电流波形;其次,根据器件的特性参数得到了各开关器件的损耗;最后,利用所提损耗计算方法,对实际运行工况下的换流器损耗进行分析计算,并与冷却系统的实测损耗数据进行比较,结果表明所提计算方法有效可行。     

基于通用电能路由器的微电网架构及其控制方法

在中压直流作为电源的交直流混合微电网中,低压公共交直流母线为多变流器的接入提供了稳定电压。微电网通过配置电能路由器,构建低压交直流母线电压,在保障交直流系统故障隔离的前提下,可实现交直流系统功率的双向传输,提升了新能源的消纳,同时还可提高混合微电网的运行可靠性。文中提出基于通用电能路由器单元的低压微电网系统拓扑,设计了电能路由器的端口配置及控制模式,优化了电源与电网的接入,通过多机并联控制策略,有效解决了多电源并联运行稳定性问题,研究了变换器的电压一次调节、二次调节及微电网控制模式快速转换的控制方法,可有效丰富配电网的运行方式,优化光伏、风电等新能源的消纳路径。     

支撑式换流阀塔用支柱复合绝缘子的选型设计北大核心CSCD

绝缘子的选型设计对支撑式换流阀塔至关重要。文中介绍了±535 k V电压等级支柱复合绝缘子的选型设计过程,包括芯体和伞套的成型工艺选择以及绝缘子的外绝缘设计(爬电距离和干弧距离计算)等。将所选型的支柱复合绝缘子用于±535 kV支撑式换流阀塔,通过阀塔整体的耐压试验和抗震仿真,验证了按照此过程所选型的支柱复合绝缘子在绝缘性能和结构强度上可满足使用要求。     

弱网系统STATCOM直流偏磁问题试验研究

链式静止同步补偿器(STATCOM)在工程应用中存在低次谐波含量严重超标的现象,针对该问题进行理论研究和建模分析,研究发现STATCOM连接于弱电网会引发稳定性问题,引入直流分量的正反馈,直流电流注入并网变压器会造成变压器偏磁,导致并网电流中存在大量低次谐波。为了解决该问题,提出了在控制策略中引入电流隔直控制环,可有效抑制STATCOM并网电流的直流分量。最后,基于上述理论研究分析,在实际工程应用中加入了上述电流隔直控制环,试验结果表明了所提控制策略的正确性。     

基于UC3825的半桥变换器分析

利用UC3825芯片构成了PWM控制的半桥变换器，文中给出了电压补偿网络和电流保护等重要的外围电路的工程设计方法，通过实验验证了电路的有效性。结果表明，该变换器功率可达88％以上，输出电压纹波在2％以内。电流保护可靠，电路工作稳定。     

模块化换流阀低压加压电路及批量测试技术

为解决柔性直流输电工程模块化换流阀现场测试效率低、测试覆盖面不够广的不足,提出一种模块化换流阀低压加压电路及模块批量测试技术,采用低压直流源、低压加压网络配合阀控批量测试策略,实现了阀塔级子模块直流电容批量受控充电、自动批量测试及快速可控放电,解决了传统测试方案测试效率与测试项目无法兼顾的不足。研制了低压加压设备,搭建了EMTDC系统仿真模型以及含实际工程换流阀阀塔的试验系统,验证了所提方案的正确性与可行性。     

面向配网电压暂降治理的单相无功电流检测方法研究

当末端配网中有大型负荷投切时,传输线上的无功突变容易引起明显的电压暂降问题,通过在末端配置STATCOM来补偿配网无功突变即可解决此类电压暂降问题。提出了dq坐标系下的单相瞬时无功电流实时检测方法,响应速度快、运算量小、抗噪声/谐波干扰能力强,可实时准确地检测单相配网中的无功电流,可确保STATCOM快速准确地补偿突变的无功,进而削弱无功突变导致的电压暂态问题。该方法通过引入基于三角函数变换的虚拟正交信号构造算法,实现将静止坐标系下的单相电流快速准确地变换至同步旋转坐标系;接着,为了实现在有效抑制干扰的前提下使无功电流检测算法的响应速度最大化,在旋转坐标系下级联了增强型滑动平均滤波器来实现抗噪声/谐波干扰。最后,利用提出的单相无功电流实时检测方法实现了单相链式STATCOM的高性能控制。实验结果表明,提出的检测方法能够快速且准确地跟踪单相配网中的瞬时无功电流变化,同时有效克服噪声/谐波干扰,实现了单相链式STATCOM的高性能控制,验证了所提算法的有效性和先进性。