恒压CV(constant-voltage)输出双边LCC补偿感应电能传输IPT(inductive power transfer)系统存在轻载效率低的问题,为了优化CV输出双边LCC补偿IPT系统轻载效率,基于求解近似最优解思想,提出1种双边LCC补偿拓扑的参数设计方法。分析了CV...恒压CV(constant-voltage)输出双边LCC补偿感应电能传输IPT(inductive power transfer)系统存在轻载效率低的问题,为了优化CV输出双边LCC补偿IPT系统轻载效率,基于求解近似最优解思想,提出1种双边LCC补偿拓扑的参数设计方法。分析了CV输出时零相位角ZPA(zero phase angle)条件及松耦合线圈损耗,通过搭建6.6 kW的实验原理样机进行实验验证。实验结果表明,所提补偿参数设计方法可以提高系统效率,尤其是轻载效率,6.6 kW满载效率为95%,1.32 kW轻载效率可达93%。展开更多
随着特高压网架日趋复杂,给电网传统直流输电系统(line-commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)的换流站带来大量背景谐波问题。为抑制背景谐波作用在换流器上产生的同频和镜像的谐波电流,通过重塑相控换流器的导纳,提出了一种通过...随着特高压网架日趋复杂,给电网传统直流输电系统(line-commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)的换流站带来大量背景谐波问题。为抑制背景谐波作用在换流器上产生的同频和镜像的谐波电流,通过重塑相控换流器的导纳,提出了一种通过减小电网换相换流器(line-commutated converter,LCC)导纳模值来抑制电网背景谐波影响的方法。该方法首先在考虑换相重叠角的情况下,运用节点电压法推导换流器交流电压、直流电流、延迟触发角与交流电流、直流电压、换相重叠角之间的传递函数,通过小信号建模构建出LCC相控换流器在dq坐标下的导纳模型,进而在控制环节中引入重塑因子,用以重塑导纳模型来降低换流器导纳模值,抑制背景谐波的影响。最后,在Matlab/Simulink和半实物仿真平台中搭建了LCC换流器模型,验证了所提方法的有效性。展开更多
“沙戈荒”风电经高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送至负荷中心消纳场景中,风机采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator control,VSG)可自行构建输出电压和频率,为LCC-...“沙戈荒”风电经高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送至负荷中心消纳场景中,风机采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator control,VSG)可自行构建输出电压和频率,为LCC-HVDC提供换相电压。采用虚拟同步机控制的直驱风电场(virtual synchronous generator direct-drive wind farm,VSG-DDWF)接入LCC-HVDC送端换流站近区时,系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)特性及机理尚未有定论。首先,文章采用模块化小信号建模方法建立了VSG-DDWF接入LCC-HVDC送端近区系统状态空间模型;其次,基于特征值分析法分析了系统SSO特性;然后,通过阻尼路径法揭示VSG-DDWF与LCC-HVDC系统SSO交互作用机理,并分析了风机机侧动态对系统阻尼的影响;最后,分析了风机台数、短路比(Short Circuit Ratio,SCR)、控制器参数对系统阻尼的影响。结果显示,VSG-DDWF同步控制环节主导的SSO模态具有失稳风险,VSG-DDWF与LCC-HVDC间存在SSO交互作用,加剧了系统发生的SSO风险;风机机侧动态会引入负阻尼,并使振荡频率发生偏移;风机网侧外环控制器比例系数减小,短路比增大时,系统SSO模态阻尼减小;VSG-DDWF中风机台数增多,系统SSO模态阻尼先增加后减小。展开更多
随着中国交直流混联电网的快速发展,弱送端系统特征日益显著,构网型与跟网型变流器混合送出模式电压支撑优势显著,但直流故障受扰过程中系统功率动态交互过程尚不明晰。为此,首先分析常规跟网型变流器经基于电网换相换流器的高压直流输...随着中国交直流混联电网的快速发展,弱送端系统特征日益显著,构网型与跟网型变流器混合送出模式电压支撑优势显著,但直流故障受扰过程中系统功率动态交互过程尚不明晰。为此,首先分析常规跟网型变流器经基于电网换相换流器的高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送出系统的局限性,阐明电压弱支撑下其在换相失败(commutation failure,CF)后易出现功率振荡,从而加深故障程度,导致后续换相失败的发生;其次,理论分析常规构网型变流器电流分配系数调控极限对应的电气量相量关系,揭示换相失败过程中构网型变流器存在电流限幅控制延迟退出的情况,进而造成暂态过电压抑制效果欠佳甚至进一步导致后续换相失败的发生。最后,提出换相失败时间尺度下的改进电流限幅故障穿越控制,并基于PSCAD/EMTDC平台,验证相关理论分析及控制策略的正确性和有效性。展开更多
文摘随着特高压网架日趋复杂,给电网传统直流输电系统(line-commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)的换流站带来大量背景谐波问题。为抑制背景谐波作用在换流器上产生的同频和镜像的谐波电流,通过重塑相控换流器的导纳,提出了一种通过减小电网换相换流器(line-commutated converter,LCC)导纳模值来抑制电网背景谐波影响的方法。该方法首先在考虑换相重叠角的情况下,运用节点电压法推导换流器交流电压、直流电流、延迟触发角与交流电流、直流电压、换相重叠角之间的传递函数,通过小信号建模构建出LCC相控换流器在dq坐标下的导纳模型,进而在控制环节中引入重塑因子,用以重塑导纳模型来降低换流器导纳模值,抑制背景谐波的影响。最后,在Matlab/Simulink和半实物仿真平台中搭建了LCC换流器模型,验证了所提方法的有效性。
文摘“沙戈荒”风电经高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送至负荷中心消纳场景中,风机采用虚拟同步机控制(virtual synchronous generator control,VSG)可自行构建输出电压和频率,为LCC-HVDC提供换相电压。采用虚拟同步机控制的直驱风电场(virtual synchronous generator direct-drive wind farm,VSG-DDWF)接入LCC-HVDC送端换流站近区时,系统次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)特性及机理尚未有定论。首先,文章采用模块化小信号建模方法建立了VSG-DDWF接入LCC-HVDC送端近区系统状态空间模型;其次,基于特征值分析法分析了系统SSO特性;然后,通过阻尼路径法揭示VSG-DDWF与LCC-HVDC系统SSO交互作用机理,并分析了风机机侧动态对系统阻尼的影响;最后,分析了风机台数、短路比(Short Circuit Ratio,SCR)、控制器参数对系统阻尼的影响。结果显示,VSG-DDWF同步控制环节主导的SSO模态具有失稳风险,VSG-DDWF与LCC-HVDC间存在SSO交互作用,加剧了系统发生的SSO风险;风机机侧动态会引入负阻尼,并使振荡频率发生偏移;风机网侧外环控制器比例系数减小,短路比增大时,系统SSO模态阻尼减小;VSG-DDWF中风机台数增多,系统SSO模态阻尼先增加后减小。
文摘为了兼顾电网经济与节能的双重目标,笔者基于全寿命周期成本(life cycle costs,LCC)理论,考虑节能因素,建立了一种新的变压器设计方案LCC评价方法。通过全面分析LCC各项组成,考虑负荷变化对负载损耗的动态影响,提出了更加完善的变压器LCC模型,并通过折现率与通货膨胀率对其进行了经济学修正。基于上述完善的变压器LCC模型,引入临界电价的概念,提出了损耗外LCC与损耗电量的对比分析方法,实现了一个变压器LCC评价辅助决策平台。以某500 k V变压器方案比选为例,论证了评价方法的实用性,并验证了其节能效果。
文摘随着中国交直流混联电网的快速发展,弱送端系统特征日益显著,构网型与跟网型变流器混合送出模式电压支撑优势显著,但直流故障受扰过程中系统功率动态交互过程尚不明晰。为此,首先分析常规跟网型变流器经基于电网换相换流器的高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送出系统的局限性,阐明电压弱支撑下其在换相失败(commutation failure,CF)后易出现功率振荡,从而加深故障程度,导致后续换相失败的发生;其次,理论分析常规构网型变流器电流分配系数调控极限对应的电气量相量关系,揭示换相失败过程中构网型变流器存在电流限幅控制延迟退出的情况,进而造成暂态过电压抑制效果欠佳甚至进一步导致后续换相失败的发生。最后,提出换相失败时间尺度下的改进电流限幅故障穿越控制,并基于PSCAD/EMTDC平台,验证相关理论分析及控制策略的正确性和有效性。
