高压直流输电系统附加次同步振荡阻尼控制器的设计与实现

针对抑制由HVDC引起的次同步振荡问题,阐述了附加次同步振荡阻尼控制器(SSDC)抑制次同步振荡(SSO)的原理。对SSDC设计中的控制器结构、输入信号的选取、相位补偿和增益调整等方面进行了重点论述,分析了不同方案的优缺点。从工程应用的角度,提出了一种便于工程实现的SSDC设计方案。在此基础上,针对东北-华北联网的高岭背靠背换流站附近绥中发电机组的次同步振荡问题,设计了相应的SSDC。实时数字仿真(RTDS)和实际控制器的闭环试验验证了所设计的SSDC能有效地抑制SSO,并对HVDC的动态特性影响较小。     

基于双VSC的柔性合环装置的交直流侧合环控制策略研究

伴随社会产业的发展和智能电网的推进,用户对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,因此配电网不停电合环负荷转供具有重要意义。文章针对极端条件下的不停电负荷转供需求,采用两侧独立STATCOM联合构成的具有灵活控制功能的双VSC柔性合环装置,提出了分别从交、直流侧进行合环调节的方案,首先分析了该合环装置的结构和工作原理,其次针对合环要求确定控制策略,交流合环中双VSC分别采用前馈解耦的双闭环控制和带前馈的电压反馈控制,直流合环中双VSC均采用双闭环控制,合环后控制策略由控直流电压改为控交流电压,进而完成负荷转供,最后在PSCAD/EMTDC环境下对采用该合环装置的10kV配电网系统进行了仿真分析,进一步验证了所提出合环方案的可行性与控制策略的有效性,通过比较两种方案各自存在的优缺点,体现出直流侧合环方案更具优势。     

直流电网直流短路故障电流计算方法研究进展

柔性直流电网直流侧短路故障传播机理研究是保护控制与故障清除的基础。针对不断涌现的短路电流计算方法,基于其特殊性及技术要求,首先从关键设备建模的角度,分别对比了采用不同换流器模型、不同线路模型、不同故障类型建模、含限流装置的模型、附加控制模型时计算方法的特点。然后,从状态方程列写及求解的角度,将现有方法分为全网等值求解类、方程近似求解类和仿真预测类,对比各类方法的等值与简化求解过程,指出其优缺点。进一步地,在PSCAD/EMTDC中分别搭建不同直流电网模型,从精度与速度、复杂电网适性三个维度对典型方法进行详尽对比,并总结了多种方法的适用场景。最后,根据未来复杂直流电网多节点、高耦合的特点,建议该领域围绕故障特性的高效解析和计算平台研发这两个方向展开研究。     

模块化多电平换流器HVDC直流侧故障控制保护策略

模块化多电平换流器（MMC）是电压源换流器（VSC）的一种新型拓扑。由于MMC与VSC拓扑结构的差异,二者的直流系统故障机制也有所区别,有必要对其故障特性进行深入分析以进行保护设计。文中介绍了MMC的拓扑结构及工作原理,通过比较基于MMC与VSC直流输电系统的故障特征差异,分析了MMC-HVDC不同类型直流线路故障对系...     

齿轮箱壳体加工工艺及局部刀具结构的设计改进

铝合金材料在汽车发动机壳体类零部件中应用广泛。芜湖永达科技有限公司生产的齿轮室壳体是压铸铝合金件,刚开始生产时,效率比较低,一条生产线产满足不了客户需求;在后期生产中,经过分析研究发现主要是因为加工工艺及刀具结构设计方面存在不足,影响了生产效率;后期针对此问题,采取了相应的解决措施,最终取得了满意的效果。     

采用架空线的MMC-HVDC单极接地过电压分析

采用架空线传输方式的远距离柔性直流输电线路,极易发生输电线路单极接地故障,必须采用多种方式保护设备应对暂态过电压。文中研究了采用半桥子模块的柔性直流输电系统在直流侧接地故障下的暂态过电压特性,并分析了系统结构、设备参数和故障特征等对过电压的影响,同时分析了换流器闭锁、避雷器和直流断路器对抑制直流侧故障过电压的效果。研究表明系统设备参数对过电压峰值影响最大,当保护措施启动时,系统保护装置会成为主要的过电压影响因素。最后,提出了应对直流侧故障过电压的避雷器优化配置方案。     

基于有功和无功独立调节的VSCHVDC控制策略

以电压源换流器（VSC）的稳态模型为基础，通过坐标变换推导出VSC功率传输方程的直角坐标形式。新方程只有单通道耦合作用，可以通过简单曲线描述VSC的功率传输特性，并且可以求得控制量与功率值之间的解析关系式。采用逆系统方法设计了VSC的功率传输控制系统，以及基于有功、无功功率独立调节的VSC-HVDC控制系统。仿真结果表明所设计的控制系统具有优良的控制品质，实现了VSC传输功率的独立、灵活调节，很好地实现了VSC-HVDC系统向有源网络供电时的一端定直流电压、另一端定传输功率控制。     

多类型子模块MMC电磁暂态通用建模和实现方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)电磁暂态高效建模的难点,在于对桥臂中大量结构相同的级联子模块(sub-module,SM)进行等效的同时保证消去的节点信息都可以被精确反解。提出一种针对多类型MMC的电磁暂态通用建模和实现方法,它对传统的单端口MMC和新近出现的双端口MMC都适用。同时提出一种MMC拓扑自动识别方法,可以大幅降低模型用户在对特定拓扑建模时候的工作量,同时绝大部分模型代码都可以继承。最后,在PSCAD/EMTDC中分别以单端口和双端口MMC为例,对所介绍的等效建模算法进行了验证,结果表明所提出的算法具有很强的通用性。     

基于MAB的PET多线程并行等效建模方法

基于多有源桥(multiple active bridge,MAB)的电力电子变压器(power electronic transformer,PET)具有“模块化,大规模,高复杂度”的特点,相比与其他基于双端口功率模块的PET拓扑,其电磁暂态加速仿真面临更大的困难。为提高仿真效率与CPU利用率,文中提出一种适用于MAB型PET的并行等效建模方法。首先,根据“变压器端口解耦”的思路,建立PET串行等效模型。然后,利用所提等效方法的高度可并行性,给出等效模型多线程并行仿真框架,并进行并行算法评价与影响因素分析。通过PSCAD/EMTDC仿真验证,所提等效模型能够对详细模型进行多工况高度拟合,串行等效模型加速比可达2～3个数量级。在最优并行线程数下,并行等效模型可实现对串行模型2～3倍的二次加速。