采用时域仿真的高压直流输电直流回路谐振特性分析

直流输电系统设计时需要考虑直流回路的谐振特性。首先给出了任意频率下直流回路阻抗的定义,然后提出了利用测试信号法并基于时域仿真计算直流回路阻抗频率特性的方法。通过对一个典型±500 kV直流输电示例系统的分析,研究了交流系统短路比、交流侧滤波器容量和类型、换流变压器短路压降、触发控制角、直流输送功率、平波电抗器电感值、直流滤波器配置组数、直流输电线路长度以及直流系统运行模式等因素对直流回路阻抗频率特性的影响。另外,对设计中的糯扎渡-广东±800 kV特高压直流工程的直流回路谐振特性进行了分析。研究结果为通过调整直流系统不同元件参数来改变直流回路的谐振特性指明了方向。     

三种MMC-HVDC直流故障处理方法下电力系统暂态稳定性分析

首先介绍在远距离大容量输电场合,3种基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)拓扑及其处理直流故障的方法:基于半桥子模块(half bridge sub-module,HBSM)的HMMC-HVDC跳换流站交流侧断路器,基于箝位双子模块(clamp double sub-module,CDSM)的CMMCHVDC通过换流器控制实现直流侧故障自清除,以及基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)和MMC的混合拓扑在MMC直流出口处加装大功率二极管(LCC-D-MMC-HVDC)。然后,在由MMC-HVDC和交流线路构成的交直流并列简化系统中,基于等面积法则,对上述3种直流故障处理方法的暂态过程进行理论分析,并提出评价指标。最后通过仿真验证了分析结果。     

大规模双馈风力发电机组并网的动态仿真模型与初始化

研究了双馈式感应发电机（DFIG）的风力发电场接入电网后对系统动态特性的影响。从异步发电机运行的物理本质出发,系统推导了计及并网特性、基频下的DFIG动态数学模型。给出了DFIG转子侧及网络侧换流器的控制策略,研究和探讨了系统动态模型的初始化。算例仿真结果验证了所提出的模型和方法的有效性。     

HVDC换流站PLC滤波器设计中的噪声源模型

为设计好HVDC换流站载波噪声滤波器,研究了换流站载波噪声源模型。在分析了换流阀换相产生高频噪声的基本原理后,采用带缓冲回路的换流阀等效模型,用PSCAD/EMTDC仿真贵广工程,得到噪声源的频谱曲线,确定了影响噪声强度的主要因素;修正并验证了确定噪声源强度的经验模型,给出了修正后经验模型中各物理量的计算方法。以贵广工程为例,将修正经验频谱、仿真频谱与文献中给出的实际频谱对比,结果表明,修正经验模型能较为准确地得出换流站噪声源的频谱特性。     

用于高频干扰计算的HVDC换流变压器模型

提出了两种用于换流站高频干扰计算的换流变压器模型.在传统的简单模型的基础上,考虑了换流变压器的绕组间电容和低压绕组的对地电容,提出了综合漏感和分布电容影响的改进模型,该模型在频率大于20kHz的高频段可简化为纯电容模型,同时给出了两种模型中参数的确定方法.最后给出了贵广工程的计算结果,证明所提出的两种模型是可行的.     

基于PSS/E的动态无功补偿装置机电暂态仿真模型

详细介绍了美国PTI公司开发的PSS／E仿真软件所提供的动态无功补偿装置模型,包括CSVGN1,CSVGN3,CSVGN4,CSVGN5,CSVGN6,CSSCST等静止无功补偿器模型以及CSTATT,CSTCNT等静止同步补偿器模型。并将这些模型应用到四机两区域实例系统的机电暂态仿真中,说明静止无功补偿器和静止同步补偿器模型如何在PSS／E中实现,仿真结果同时说明了动态无功补偿装置在维持电压稳定方面起到很好的作用。     

含MMC的交直流输电系统短路电流统一求解方法

针对含模块化多电平换流器(MMC)的交直流输电系统短路电流水平校核问题,在考虑MMC的运行方式和控制系统的基础上,建立了MMC交流侧故障模型。在对比分析了同步机电源和MMC输出短路电流的机理后,通过近似求解并网点(PCC)处电压将MMC交流侧故障模型简化为电流源模型以实现PCC处电压和MMC输出电流之间的解耦。对支路进行合理编号并筛选出电源支路和待求短路电流所在无源支路,基于电网络理论将联络节点构成的无源网络用混合参数表征,经推导得到了含MMC的电网短路电流计算的统一求解方法。不同工况下的仿真结果表明,通过建立各控制策略下的MMC交流侧故障模型,所提算法能准确统一求解不同MMC交流侧故障下的短路电流,可用于含MMC的交直流输电系统的设备选型和保护系统设计。     

500 kV统一潮流控制器在苏州南部电网的工程应用

报道了500 kV统一潮流控制器（unified power flow controller,UPFC）示范工程在苏州南部电网的应用情况,工程于2017年年底建成投产,建成后将成为世界上电压等级最高、容量最大的UPFC工程。首先介绍了苏州南部500 kV电网发展概况和存在的问题,分析了利用常规解决措施（线路导线增容、新增输电通道）解决上述问题时遇到的困难。然后给出了利用UPFC解决苏州南部500kV电网中存在问题的方案,详细论述了在苏州南部500kV电网应用UPFC的接入方案、接入效果、工程实施难度和投资成本。最后通过技术经济比较,分析了苏州南部UPFC示范工程的经济效益和社会效益。分析结果显示,示范工程投运后可以有效缓解苏州南部电网中存在的直流小方式下供电能力受限、无功支撑不足、直流换相失败风险大及直流双极闭锁后应急拉限电多等问题,同时较常规解决措施具有较好的经济性和较小的实施难度。苏州南部UPFC工程对在更高电压等级上应用UPFC技术能起到积极的示范作用。     

基于PSS/E的MMC-UPFC机电暂态仿真方法

为满足工程规划设计的需要,分析了基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller,UPFC)的等效电路,提出一种基于PSS/E的机电暂态仿真方法。采用该方法进行潮流计算时,将UPFC用功率注入等效,利用交替迭代法进行求解。在动态仿真中,将UPFC等效为电流源模型,并考虑直流系统、控制器和调制等环节的作用。将该方法集成于PSS/E中,分别对小系统和实际系统进行仿真。结果表明,所提方法能够实现含UPFC电力系统的潮流计算,可模拟UPFC的动态特性,适用于对实际系统的仿真研究。     

溪洛渡、向家坝水电站纯直流输电方案研究

对金沙江一期工程溪洛渡、向家坝水电站采用纯直流输电方案可能出现的重大技术问题进行了研究。叙述了两个方面的研究内容 :交流系统故障时交直流系统间的相互作用特性 ,重点是受端系统 (华东系统和华中系统 )发生交流故障时的系统暂态稳定性 ,以及送端系统发生交流故障时的暂态稳定性 ;各条直流线路发生故障时的交直流系统相互作用特性 ,重点是受端系统的暂态稳定性和送端系统应采取的控制措施