基于准比例谐振控制的单相SVG控制策略研究

针对电力系统单相冲击性负荷的无功及谐波补偿需求,提出了一种单相SVG的控制策略,包括瞬时电流波形检测算法和基于改进比例谐振控制电流跟踪算法。瞬时电流波形检测算法能够快速准确地检测负荷电流的无功电流和谐波电流,具有延时小、受频差和电压畸变影响小等特点。改进比例谐振控制是基于谐振控制算法,针对各次谐波精确制造谐振控制回路对各主要次谐波进行精确补偿。利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序搭建单相SVG模型,对常规PI控制和改进准比例谐振控制的控制性能进行了试验对比,仿真结果验证了改进准比例谐振控制对基波无功电流和各次谐波电流的良好的跟踪性能。     

大规模海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望

海上风电具有风力资源稳定性强、年利用小时数高等特点,随着海上风电机组大型化、投资规模扩大以及建设成本下降,基于柔性直流输电技术的大规模海上风电送出已成为海上风电发展和研究的热点方向。结合国内外典型海上风电柔性直流输电工程,对换流阀、联接变压器、耗能装置、高压直流断路器、海底直流电缆关键电气设备应用现状等进行分析和总结,介绍控制系统构、硬件组成和控制算法研究现状。考虑到海上平台所处的盐雾腐蚀环境,介绍了联接变压器、换流阀的防腐设计和海水冷却系统设计。分析、总结了大规模海上风电的并网技术方案的研究现状,对海上换流站、海上风电场的发展趋势进行展望。     

抑制双馈风电场次同步谐振的STATCOM研究

针对双馈风电场经串补送出系统的次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR),提出静止同步补偿器(static synchronouscompensator,STATCOM)附加控制策略抑制的方法。分析了STATCOM实现并联等效电阻抑制SSR的机理,并提出了抑制SSR的附加控制策略。设计了提取系统电压次同步分量低通滤波器和相位超前滤波器,并通过实时相位补偿查找表以及增益环节得到了抑制SSR的调制指令。通过STATCOM控制器硬件在环的RTDS(realtimedigital simulator)仿真验证了控制策略。该策略在我国华北某双馈机组为主的大型风电经串补送出系统的STATCOM上实施后,大量现场录波数据验证了该策略的有效性。     

架空线柔性直流输电换流站拓扑研究

对适用于架空线的柔性直流输电换流站拓扑进行研究。介绍了已有具备直流侧故障穿越能力的柔性直流输电换流站拓扑结构方案,阐述了各方案在架空线柔性直流输电系统中的应用研究价值,比较了各类换流站拓扑的优点和不足。根据架空线柔性直流输电系统的特点和要求,提出该领域未来的发展方向和研究重点。     

链式STATCOM导致变压器偏磁的机理及抑制EI北大核心CSCD

针对链式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)导致变压器直流偏磁的问题,研究了其机理和抑制策略。提出STATCOM调制指令中的动态偏置是导致STATCOM输出电流含直流分量主要因素,级联逆变单元硬件电路引入的静态偏置为次要因素。两种因素导致STATCOM输出含直流分量的电流,进而导致变压器直流偏磁。为此,提出STATCOM调制指令动态偏置自动校正为主、逆变单元静态偏置手动校正为辅的偏磁抑制策略,并通过STATCOM控制器硬件在环的RTDS(real time digital simulator)仿真试验,验证了抑制策略的有效性,且普遍应用于多个不同工程现场的STATCOM。现场试验和长期运行数据表明,变压器的偏磁得到有效抑制的同时,STATCOM自身的可靠性也得到了大幅提升。     

特高压串补平台测量箱的大电流试验研究

串补装置的平台测量箱位于电容器平台上,用于测量串补装置的各个电流,与可能流过数十kA的管母和连接支路的距离较近,因此,需要考核强电磁场情况下平台测量箱的电气性能指标。首先,给出箱体的电磁屏蔽效能工程计算公式,并据此估算出平台测量箱的工频电磁屏蔽效能;然后对平台测量箱进行大电流试验,用以模拟实际工况下的强工频电磁环境,测试平台测量箱体的工频电磁屏蔽效能和此情况下平台测量箱的性能。需要指出的是提出的大电流试验无法充分验证工频以外频率下平台测量箱的电磁兼容性。然而,鉴于大电流试验结果和箱体电磁屏蔽效能计算公式的计算结果一致,可根据计算公式对平台测量箱在各种频率下的电磁骚扰的抗扰度做出合理的估计。     

一种新型结构的电力电子变压器

电力电子变压器是一种新型智能电力变压器,在配电网中应用前景广阔。本文提出了一种新的模块化电力电子变压器拓扑结构,将双向隔离DC/DC变换器与模块化多电平变换器子模块连接在一起,直接得到低压直流输出,并利用四桥臂变换器产生低压交流输出,这种结构方式更利于模块化设计,减小装置体积。文中给出了模块化多电平变换器,双向隔离DC/DC变换器以及四桥臂变换器的控制方法,最后通过仿真和实验验证了该拓扑的性能。     

一种基于模块化多电平变换器拓扑的柔性母联控制器

针对传统母联开关的各种缺陷,提出了一种基于模块化多电平变换器拓扑的柔性母联控制器。它可以连接不同电压等级的网络,实现潮流的优化调节、无功支撑及故障时交流系统之间的快速紧急支援和隔离故障。同时具备直流电压输出端口,可以用于交直流混合的配电网架中。对柔性母联控制器的工作模式进行了分析,设计了直流电压及潮流控制器。通过仿真及实验,验证了该控制器的性能。     

国产500kV串补跨洲际大修方案的制定与实施

2016年5月18日,国家电网公司首个海外大型绿地输电特许权项目—巴西特里斯皮尔斯输电项目顺利投运.项目中在500 kV Paranaita变电站和500 kV Rio Verde变电站投运的5套500 kV串联电容器补偿成套装置是我国迄今为止已投入商业运营、加装装置套数最多、工程量最大、累计容量最大的海外串联电容器补偿工程.经过首个设备大修周期的稳定运行后,2019年中、巴双方紧密合作分批次对这5套串补装置按计划开展了跨洲际协同大修工作.本次计划性大修针对装置技术特点、历年运维检修记录制订了严格的大修方案,最终按计划完成全部大修工作,检验了全部设备的关键性能,消除了串补装置的运行隐患,为下一个大检周期的安全稳定运行奠定了基础.     

风电次同步谐振对主变偏磁的影响机理

风电经串补送出系统发生次同步谐振(subsynchronous resonance,SSR)现象时,风电场和相关汇集站的主变会出现异响和振动加剧现象,给电力系统安全稳定运行带来隐患。通过分析工程现场SSR故障录波和系统的等效电路,提出超过一定量的次同步电流注入含串补的系统后,造成主变铁芯周期性正负交替偏磁饱和,从而导致主变励磁电流增大、异响和振动加剧。通过RTDS(real time digital simulator)仿真和物理变压器低压模型实验,对上述机理和现象进行了验证。适当降低系统工频电压运行水平,可以一定程度减小谐振时主变偏磁饱和的程度和危害;而采取适当措施抑制SSR,是解决上述问题的根本方法。