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基于阀侧电流不对称性的LCC-HVDC系统换相失败检测
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作者 刘洁彤 刘对 +3 位作者 林兵 陈曦 何志杰 卢宇 《现代电子技术》 北大核心 2026年第6期152-159,167,共9页
随着高压直流输电技术在远距离、大容量输电中的广泛应用,LCC-HVDC因其独特优势而备受关注。然而,LCC-HVDC系统采用的半控型器件缺乏自关断能力,故障时容易发生换相失败,会对系统的稳定性和安全性有较大影响。鉴于此,文中研究了LCC-HVD... 随着高压直流输电技术在远距离、大容量输电中的广泛应用,LCC-HVDC因其独特优势而备受关注。然而,LCC-HVDC系统采用的半控型器件缺乏自关断能力,故障时容易发生换相失败,会对系统的稳定性和安全性有较大影响。鉴于此,文中研究了LCC-HVDC系统的动态换相过程,详细分析了正常运行与交流系统故障下换流变压器阀侧电流的变化特性,并提取了此电流的变化特征。在此基础上,基于其不对称性特征构建一种LCC-HVDC系统换相失败检测判据,以快速、准确地检测多次换相失败的发生。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,采用CIGRE LCC-HVDC系统仿真模型及实际的同塔双回线模型对该方法在不同运行条件下的有效性进行了验证。实验结果表明,所提出的判据在多次换相失败的检测中具备快速响应能力和较高的检测精度,表现出良好的可靠性和鲁棒性,可以为实际工程中换相失败的检测提供理论参考。 展开更多
关键词 换相失败检测 lcc-hvdc系统 换流变压器 阀侧电流 不对称性 换相失败判据 CIGRE标准测试模型
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MC-PMSG经LCC-HVDC送出系统次同步振荡特性分析与抑制策略
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作者 甄永赞 巨孟沁 +2 位作者 高本锋 卢文清 刘瑛琳 《电工技术学报》 北大核心 2026年第2期558-574,共17页
“沙戈荒”地区风电经高压直流输电(LCC-HVDC)外送系统中,采用构网型技术可以提供频率和电压支撑,提升直流送端电网的稳定性。然而,匹配控制构网型风电场(MC-PMSG)经LCC-HVDC外送系统可能存在次同步振荡(SSO)风险,其振荡特性及抑制策略... “沙戈荒”地区风电经高压直流输电(LCC-HVDC)外送系统中,采用构网型技术可以提供频率和电压支撑,提升直流送端电网的稳定性。然而,匹配控制构网型风电场(MC-PMSG)经LCC-HVDC外送系统可能存在次同步振荡(SSO)风险,其振荡特性及抑制策略需进一步研究。该文首先建立MC-PMSG经LCC-HVDC送出系统的小信号模型,基于特征值法分析系统的SSO特性;其次,提出附加阻尼控制策略,基于阻尼路径法分离出附加阻尼控制器(SSDC)对SSO模式阻尼的影响;然后,以SSDC所提供的正阻尼最大为优化目标,通过粒子群算法对SSDC参数进行优化;最后,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真平台验证理论分析结果的可靠性。结果表明:系统存在匹配控制主导、LCC-HVDC参与的SSO模态;在MC-PMSG控制器参数、LCC-HVDC控制器参数、MC-PMSG容量及直流电容大小改变时,SSDC均能使系统总阻尼得到大幅度提升,进而实现SSO抑制。 展开更多
关键词 构网型控制 匹配控制 电网换相高压直流输电 阻尼路径 振荡抑制
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非介入型LCC-HVDC系统阻抗宽频测量 被引量:1
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作者 王丹 李勇 +2 位作者 张益 付颖 刘泽洪 《电工技术学报》 北大核心 2025年第11期3460-3475,共16页
为了在不额外增设一次设备的条件下有效监测电网换相换流器型高压直流输电(LCCHVDC)系统中馈入受端交流系统的运行动态特性及接入后的宽频振荡风险,提出一种非介入型LCC-HVDC系统阻抗宽频测量方法。所提方法与现有采用单一电压/电流扰... 为了在不额外增设一次设备的条件下有效监测电网换相换流器型高压直流输电(LCCHVDC)系统中馈入受端交流系统的运行动态特性及接入后的宽频振荡风险,提出一种非介入型LCC-HVDC系统阻抗宽频测量方法。所提方法与现有采用单一电压/电流扰动注入或宽频谐波扰动注入等介入型方法不同,无需向高压直流输电系统注入谐波扰动,避免了可能产生的谐振风险。同时所提方法引入了曲线相似度与动态调整时间步长的采样方案。该文首先阐述了LCC系统接入受端交流系统的交互原理;其次以单极大地回线的拓扑结构作为分析对象,采用谐波状态空间(HSS)理论建立了LCC-HVDC系统的HSS阻抗模型;进而提出非介入型阻抗宽频测量方法来观测系统的运行状态,判断宽频振荡风险,剖析LCC系统与受端电网的交互与宽频振荡特性;最后,以CIGRE标准模型算例仿真验证了所提方法的正确性与实用性。 展开更多
关键词 换相换流器型高压直流输电(lcc-hvdc) 非介入 阻抗宽频测量 谐波状态空间 曲线相似度 动态调整时间步长
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含LCC-HVDC的交直流系统D-Q建模与潮流计算 被引量:1
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作者 刘闯 王锡龙 +1 位作者 任洺瑶 陈俊睿 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期145-152,共8页
针对包含基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)的交直流系统,提出基于D-Q电网络的统一迭代潮流算法。推导考虑交直流互联的直流网络稳态模型和D-Q电网络稳态模型;根据电网换相换流器(LCC)的相量模型和功率方程,建立基于D-Q电网络... 针对包含基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)的交直流系统,提出基于D-Q电网络的统一迭代潮流算法。推导考虑交直流互联的直流网络稳态模型和D-Q电网络稳态模型;根据电网换相换流器(LCC)的相量模型和功率方程,建立基于D-Q电网络的LCC稳态模型。该算法采用网络电气量为变量,通过对PQ节点和直流节点列写基于电流关系的潮流方程使潮流方程组雅可比矩阵的非零元素大多为常数,以提升计算的速度和稳定性,降低对初值的敏感度。在改进的IEEE 14、IEEE 39节点系统中,将所提算法与传统算法进行对比,结果表明,所提算法具有良好的计算速度、稳定的收敛性及对交流电压初值较低的敏感度。 展开更多
关键词 潮流计算 统一迭代 lcc-hvdc D-Q电网络 稳态模型
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Coordinated Control Strategy for Hybrid Black Start with LCC HVDC System and Auxiliary Synchronous Generator 被引量:1
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作者 Yong Li Hongtao Wang Huiting Yang 《CSEE Journal of Power and Energy Systems》 2025年第4期1730-1743,共14页
Inverter-based resources(IBRs)are expected to support black start in case of blackout events,as they can significantly speed up restoration process.This paper proposes a coordinated control scheme to improve frequency... Inverter-based resources(IBRs)are expected to support black start in case of blackout events,as they can significantly speed up restoration process.This paper proposes a coordinated control scheme to improve frequency and voltage stability for hybrid black start resource(HBSR)participated restoration.HBSR includes a line-commutated converter(LCC)-based high-voltage direct-current(HVDC)system and a self-starting generator.In the proposed scheme,outputs of different resources are controlled in a coordinated manner to suppress disturbances caused by inrush loads,where an active power error controller(PEC)and a reactive power error controller(QEC)are developed based on an analytical model.The analytical model calculates desired DC current reference considering the coupling effects between active power and reactive power under weak grid conditions.PEC is designed as a multi-variable system,which regulates active power of the LCC HVDC line so that frequency variation can be damped and eliminated properly.QEC observes reactive power related security margin and regulates the inverter extinction angle to reduce the risk of commutation failure.Simulations are executed on an HBSR integrated test network based on the CIGRE Benchmark model.Results show that in HBSR dominated black start,frequency deviations and voltage fluctuations can be suppressed more speedily and stably by the proposed control method,and the extinction angle is adapted for more secure commutation in case of insufficient reactive power. 展开更多
关键词 Black start frequency control lcc hvdc load pickup synchronous generator voltage stability
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虚拟同步机型直驱风机接入LCC-HVDC系统次同步振荡特性及机理研究
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作者 高本锋 张笑宁 +2 位作者 梁纪峰 张琦 戎士洋 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3416-3429,I0116,I0117,共16页
“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
关键词 虚拟同步机控制 高压直流输电 次同步振荡 阻尼路径法 特征值分析
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新能源基地经LCC-HVDC送出系统动态交互机制及暂态过电压风险评估 被引量:4
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作者 黄劼睿 刘昕宇 +3 位作者 高熠莹 胡殿刚 马喜平 辛焕海 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第12期139-151,共13页
针对新能源经LCC-HVDC外送系统直流换相失败下的送端系统暂态过电压问题,提出了一种送端系统暂态过电压风险评估方法。首先,分析了换相失败下新能源和直流系统间的动态交互作用机制,研究了该交互作用下送端系统电压幅值的暂态变化规律... 针对新能源经LCC-HVDC外送系统直流换相失败下的送端系统暂态过电压问题,提出了一种送端系统暂态过电压风险评估方法。首先,分析了换相失败下新能源和直流系统间的动态交互作用机制,研究了该交互作用下送端系统电压幅值的暂态变化规律。其次,提出了计及直流线路动态、多控制环节耦合作用的暂态过电压评估方法。之后,提出了量化送端系统暂态过电压安全边界的临界短路比,实现了暂态过电压风险评估,并分析了交直流系统耦合作用对暂态过电压评估的影响。最后,通过在PSCAD内搭建的新能源经LCC-HVDC外送系统仿真模型,验证了暂态过电压风险评估方法的准确性与有效性。 展开更多
关键词 lcc-hvdc 换相失败 动态交互机制 暂态过电压 电网强度
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自适应变步长的LCC-HVDC系统宽频阻抗测量方法
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作者 胡子琛 李勇 +4 位作者 王丹 付颖 王然丰 郝俊芳 张益 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第21期184-194,共11页
含高比例新能源的电网换相换流器型高压直流(LCC-HVDC)系统馈入弱受端电网时存在宽频振荡风险,故有必要对LCC-HVDC受端系统进行快速有效的宽频阻抗测量以分析其运行稳定性。文中避开了介入型阻抗测量方法带来的稳定性等问题,首先,基于... 含高比例新能源的电网换相换流器型高压直流(LCC-HVDC)系统馈入弱受端电网时存在宽频振荡风险,故有必要对LCC-HVDC受端系统进行快速有效的宽频阻抗测量以分析其运行稳定性。文中避开了介入型阻抗测量方法带来的稳定性等问题,首先,基于谐波状态空间理论所建立的LCC-HVDC系统非介入型阻抗测量模型,利用直流传输功率的变化设计了一种变步长指标以反映系统的运行状态;然后,以类箕舌线函数作为变步长的适配母函数,多维度剖析母函数得到自适应变步长因子,以实现采样步长的实时更新,优化阻抗测量系统的算力;同时,引入数据压缩比与计算时间缩减百分比指标,对比分析自适应变步长与传统固定步长快速有效捕捉系统失稳的能力;最后,利用CIGRE标准模型算例验证了所提方法在宽频阻抗测量中的有效性。 展开更多
关键词 电网换相换流器型高压直流(lcc-hvdc) 宽频振荡 谐波状态空间 宽频阻抗测量 自适应变步长 类箕舌线函数 数据压缩比 计算时间
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LCC-HVDC换流站背景谐波影响的主动抑制方法
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作者 唐欣 刘鹏宇 +2 位作者 屈贝 李珍 张睿宁 《电网技术》 北大核心 2025年第9期3788-3797,I0083-I0089,共17页
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
关键词 背景谐波 lcc-hvdc换流站 谐波抑制 导纳重塑
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缓解LCC-HVDC与耦合直驱风电场系统强迫次同步振荡的参数优化策略研究
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作者 邹仁凯 陈武晖 +1 位作者 张庚午 郭小龙 《电网技术》 北大核心 2025年第11期4717-4728,I0093,共13页
直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynch... 直驱风电场耦合到电网换相换流器高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)交流母线的应用场景增多,LCC-HVDC调制产生的次同步间谐波激励系统固有模态产生的强迫次同步振荡(forced subsynchronous oscillation,FSSO)问题日益明显。针对这一问题,文章首先推导LCC-HVDC调制产生的间谐波扰动期间FSSO的时域表达式,提出了该系统次同步间谐波激发耦合风电场FSSO的机理。根据FSSO机理,提出了缓解FSSO的参数优化目标:第一,提升被激励次同步模态的阻尼;第二,使被激励次同步模态的振荡频率尽可能远离间谐波的频率范围;第三,要兼顾故障穿越的动态特性。然后,识别了与耦合系统模态阻尼特性及振荡频率的风电系统控制参数,提出了综合考虑模态阻尼、模态振荡频率与间谐波频率的偏离程度以及风电场故障穿越性能的缓解FSSO的风电场参数优化策略。最后,通过PSCAD/EMTDC时域仿真搭建系统模型,验证了理论分析的正确性和缓解FSSO参数优化策略的有效性。 展开更多
关键词 电网换相换流器高压直流输电 直驱风电场 强迫次同步振荡 参数优化
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跟网/构网混联并网对LCC-HVDC系统后续换相失败影响机理及改进电流限幅控制
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作者 王彤 韩梓畅 +2 位作者 王潇桐 王增平 刘崇茹 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第23期9239-9253,I0014,共16页
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
关键词 构网/跟网型变流器 基于电网换相换流器的高压直流输电(lcc-hvdc) 电流限幅 故障穿越控制
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SVG配置容量对LCC换相失败抵御能力仿真研究
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作者 李海烽 陈斌 +2 位作者 陈晋 胡曦文 刘又宾 《电气传动》 2026年第2期12-19,共8页
基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)是当下高压直流输电的重要技术形式。由于换流阀由半控型器件晶闸管构成,逆变侧换流站换相失败故障成为影响LCC正常安全运行的关键问题。配置静态无功发生器(SVG)进行无功补偿能够有效提升... 基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)是当下高压直流输电的重要技术形式。由于换流阀由半控型器件晶闸管构成,逆变侧换流站换相失败故障成为影响LCC正常安全运行的关键问题。配置静态无功发生器(SVG)进行无功补偿能够有效提升换流站换相失败抵御能力。从机理上探讨了SVG无功补偿对LCC换相失败故障的影响,并进行了仿真验证。首先,建立LCC数学模型并分析换相失败现象的产生机理;其次,分析了SVG无功补偿对换相失败过程的影响;最后,在Simulink中搭建模型进行了仿真验证。 展开更多
关键词 基于电网换相换流器的高压直流输电 换相失败 无功补偿 静态无功发生器
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双馈风电场经LCC-HVDC送出的次同步振荡特性研究 被引量:30
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作者 高本锋 刘毅 +4 位作者 宋瑞华 张瑞雪 邵冰冰 李忍 赵书强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期3477-3488,共12页
双馈风电场经柔性直流输电并网或经串补线路送出时均发生过次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO),而双馈风电场经电网换相高压直流输电(line-commutatedconverter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送出时是否会出现... 双馈风电场经柔性直流输电并网或经串补线路送出时均发生过次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO),而双馈风电场经电网换相高压直流输电(line-commutatedconverter based high voltage direct current,LCC-HVDC)送出时是否会出现SSO尚不明确,亟需开展相关研究。该文采用模块化建模方法建立研究系统的小信号模型,并将其与PSCAD/EMTDC中的电磁暂态模型进行阶跃响应对比,验证小信号模型的正确性。然后,通过特征值分析及参与因子分析研究双馈风电场和LCC-HVDC间的相互作用,并分析系统参数改变对稳定性的影响。结果显示,不存在双馈风电场和LCC-HVDC的状态变量共同参与的振荡模式,表明双馈风电场和LCC-HVDC间的相互作用不明显,不会由此导致SSO;当并网风电机组台数或输电线路长度增加时,发电机模式阻尼增强,锁相环-直流电压外环模式阻尼减弱。 展开更多
关键词 双馈风电场 电网换相高压直流输电 次同步振荡 小信号模型 参与因子分析
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大规模风电经LCC-HVDC送出的送端电网频率协同控制策略 被引量:13
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作者 陈厚合 于浩田 +2 位作者 刘先超 姜涛 李国庆 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期210-217,共8页
针对大规模风电经电网换相型高压直流(LCC-HVDC)送出的送端电网所面临的严峻高频问题,充分挖掘风电潜在调频能力,提出一种风电与直流频率限制器(FLC)参与送端电网调频的协同控制策略.分析直流FLC参与送端电网调频的响应特性,刻画送端电... 针对大规模风电经电网换相型高压直流(LCC-HVDC)送出的送端电网所面临的严峻高频问题,充分挖掘风电潜在调频能力,提出一种风电与直流频率限制器(FLC)参与送端电网调频的协同控制策略.分析直流FLC参与送端电网调频的响应特性,刻画送端电网频率与风电机组功率的下垂关系,设计风电机组变转速与变桨距角相结合的一次调频控制方法.建立包括常规机组一次调频、风电机组下垂控制和直流FLC的频率响应综合模型,结合电网的频率稳定要求,采用灵敏度方法整定风电机组与直流FLC的调频参数,设计风电与直流FLC共同参与的频率协同控制策略.算例仿真结果表明:所提频率协同控制策略可有效降低高频切机、直流过载运行风险,提高送端电网的频率稳定性. 展开更多
关键词 大规模风电 lcc-hvdc 一次调频 直流FLC 协同控制
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弱交流电网下含STATCOM的LCC-HVDC系统的附加阻尼协调控制方法 被引量:34
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作者 郭春义 蒋雯 +1 位作者 殷子寒 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第20期5957-5964,共8页
通过在电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)逆变侧交流母线装设静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM),来达到抑制换相失败的目的。然而研究发现... 通过在电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)逆变侧交流母线装设静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM),来达到抑制换相失败的目的。然而研究发现,在弱交流系统工况下,STATCOM的控制系统(特别是交流电压控制外环)与LCC锁相环之间存在相互作用,会对后者的稳定可行域造成不利影响,进而可能引发整个混合系统的小干扰失稳现象。针对此现象,该文提出一种适用于弱交流系统下含STATCOM的LCC-HVDC系统的新型附加阻尼协调控制(supplementarydampingcoordination control,SDCC),该方法基于LCC锁相环输出频率信息,引入阻尼系数以附加分量形式反馈到STATCOM定交流电压控制器外环输入中。基于Matlab的特征根理论分析及基于PSCAD/EMTDC的详细电磁暂态仿真结果表明,提出的SDCC控制可以有效抑制含STATCOM的LCC-HVDC系统中LCC锁相环增益过大引起的系统小干扰失稳现象,从而提高系统的稳定裕度。 展开更多
关键词 电网换相换流器高压直流输电 锁相环 静止同步补偿器 小干扰稳定性 附加阻尼协调控制 弱交流电网
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弱交流系统下STATCOM对LCC-HVDC小干扰稳定裕度的影响研究 被引量:8
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作者 郭春义 蒋雯 +2 位作者 郑安然 赵成勇 刘炜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期5679-5686,共8页
当电网换相换流器高压直流输电(linecommutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)逆变侧交流母线处含有静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)时,LCC-HVDC与STATCOM均需要各自的锁相环(ph... 当电网换相换流器高压直流输电(linecommutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)逆变侧交流母线处含有静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)时,LCC-HVDC与STATCOM均需要各自的锁相环(phase-locked-loop,PLL)为其控制系统提供基准。该文考虑LCC与STATCOM锁相环各自动态建立含STATCOM的LCC-HVDC系统的小干扰模型,采用经典特征根分析方法,通过对比LCC-HVDC系统与含STATCOM的LCC-HVDC系统二者之间的锁相环与控制系统参数可行域的差异,研究STATCOM对LCC-HVDC小干扰稳定裕度的影响。最后,通过理论计算,对比有无STATCOM投入时LCC-HVDC系统在不同SCR与不同PLL参数下的最大传输有功功率(maximum available power,MAP)及临界短路比(critical short circuit ratio,CSCR)的变化规律。研究结果表明,当LCC-HVDC连接较弱系统时,控制系统之间的耦合作用对LCC锁相环的稳定可行域产生负面影响,可能引发由于LCC锁相环增益过大而导致的整个混合系统的小干扰失稳现象。 展开更多
关键词 电网换相换流器高压直流输电 STATCOM 锁相环 小干扰稳定裕度 最大传输功率 临界短路比
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含STATCOM的LCC-HVDC系统的动态模型及小信号稳定性研究 被引量:9
17
作者 郭春义 蒋雯 +1 位作者 赵成勇 刘炜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4046-4055,共10页
该文建立含静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统的小信号模型,通过与详细电磁暂态模型的对比,对其... 该文建立含静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的电网换相换流器高压直流输电(line commutated converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)系统的小信号模型,通过与详细电磁暂态模型的对比,对其准确性进行验证。基于该模型,研究锁相环(phase-locked loop,PLL)、LCC-HVDC与STATCOM控制系统参数对整个系统的小信号稳定性与动态性能的影响,并得到不同控制系统参数的可行域。最后分析锁相环(phaselocked loop,PLL)、LCC-HVDC与STATCOM控制系统之间的相互耦合作用,结果表明该耦合作用使得不同控制系统的参数可行域相互约束,为系统设计和参数选择提供有价值的参考。 展开更多
关键词 电网换相换流器高压直流输电 静止同步补偿器 锁相环 控制系统参数 小信号稳定性
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直驱风电场与LCC-HVDC次同步交互作用的扰动传递路径及阻尼特性分析 被引量:18
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作者 高本锋 刘毅 +3 位作者 李蕴红 赵峰 邵冰冰 赵书强 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1713-1728,共16页
当直驱风电场距离电网换相型高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的整流站较近时,两者间的次同步交互作用机理及特性尚不明确,现有分析方法难以揭示扰动传递过程及子系统间的耦合关系... 当直驱风电场距离电网换相型高压直流输电(line-commutated-converter based high voltage direct current,LCC-HVDC)的整流站较近时,两者间的次同步交互作用机理及特性尚不明确,现有分析方法难以揭示扰动传递过程及子系统间的耦合关系。针对上述问题,该文首先建立直驱风电场经LCC-HVDC送出系统的线性化模型,并基于系统闭环互联传递函数框图揭示次同步频率扰动在直驱风电场与LCC-HVDC之间的传递路径。然后,通过阻尼重构分离出次同步交互作用对次同步振荡(sub-synchronous oscillation,SSO)模式阻尼的影响,并分析控制器参数对SSO模式阻尼的影响。结果表明,直驱风电机组直流电容主导的SSO模式存在不稳定风险;直驱风电场与LCC-HVDC之间的扰动传递路径呈现"8"字型耦合关系,导致两者间存在次同步交互作用;直驱风电机组外环、LCC-HVDC定电流控制器的比例系数增大或积分系数减小时,SSO模式阻尼增大。 展开更多
关键词 直驱风电场 电网换相型高压直流输电 次同步交互作用 阻尼重构
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应用于LCC-HVDC弱受端的链式STATCOM改进控制策略研究 被引量:8
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作者 姚为正 刘刚 +4 位作者 胡四全 孙健 左广杰 许恩泽 高志军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3662-3670,共9页
研究应用于电网换相高压直流输电系统(line commutate converter based high voltage direct current,LCCHVDC)弱受端的链式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)控制策略,提高其暂态控制性能。首先,对基于比例... 研究应用于电网换相高压直流输电系统(line commutate converter based high voltage direct current,LCCHVDC)弱受端的链式静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)控制策略,提高其暂态控制性能。首先,对基于比例谐振控制器的分相瞬时电流控制策略进行了论述;其次,将专用降压变的短路阻抗等效至STATCOM主回路,则STATCOM等效直挂在虚拟35kV交流系统,提出虚拟35kV电压瞬时值前馈及其与幅值前馈的在线切换方法、以虚拟35kV电压为控制目标的暂态分相控制策略;最后,将所提出的控制策略运用在国内首套应用于LCCHVDC弱受端换流站的STATCOM中,仿真结果、RTDS试验和工程现场试验验证了其合理性与有效性。 展开更多
关键词 电网换相高压直流输电 链式静止同步补偿器 分相瞬时电流控制 电压前馈 暂态分相控制
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方向纵联保护对LCC-HVDC逆变侧交流线路的适应性分析 被引量:9
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作者 王栋 高厚磊 +1 位作者 李文琳 刘震 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第18期33-40,共8页
基于电压、电流故障分量的方向纵联保护原理广泛应用于交流线路的主保护。由于LCC-HVDC逆变侧交流线路具有不同于纯交流系统的故障特性,方向纵联保护能否继续适用需加以分析。首先,分析了逆变站三种不同的工作状态(未发生换相失败、发... 基于电压、电流故障分量的方向纵联保护原理广泛应用于交流线路的主保护。由于LCC-HVDC逆变侧交流线路具有不同于纯交流系统的故障特性,方向纵联保护能否继续适用需加以分析。首先,分析了逆变站三种不同的工作状态(未发生换相失败、发生单次换相失败、发生连续换相失败)对方向纵联保护的影响。其次,分析了逆变侧三种典型的交流出线结构(单回线单输电走廊、单回线多输电走廊、多回线输电走廊)对方向纵联保护的影响。最后,基于±800 kV天中直流系统(包括逆变侧500 kV交流出线)PSCAD仿真模型,验证了研究结论的正确性。 展开更多
关键词 方向纵联保护 lcc-hvdc 逆变侧交流线路 适应性
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