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基于M3C风电分频输电系统电压穿越控制策略研究
1
作者 周治伊 杨勇 +2 位作者 郝如海 何欣 高敬更 《电气时代》 2026年第1期87-92,共6页
针对风电分频输电系统在电网电压故障时引发风电机组大规模脱网的问题,提出一种基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的分频输电系统,并深入研究风电分频输电系统的高电压穿越(HVRT)和低电压穿越(LVRT)控制策略。通过针对不同故障类型采取... 针对风电分频输电系统在电网电压故障时引发风电机组大规模脱网的问题,提出一种基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的分频输电系统,并深入研究风电分频输电系统的高电压穿越(HVRT)和低电压穿越(LVRT)控制策略。通过针对不同故障类型采取相应的控制策略,有效解决故障期间的不平衡功率问题以及无功电流的动态补偿需求。最后,通过PSCAD软件搭建仿真模型,验证这两种控制策略的有效性。 展开更多
关键词 风电分频输电 m3c HVRT 不平衡功率 LVRT 控制策略
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面向海上风电的M3C双频环流注入桥臂均压控制策略 被引量：2
2
作者 程启明 张梁 +4 位作者 渠博岗 王为涛 沈治超 罗力珲 王海伦 《智慧电力》 北大核心 2025年第5期73-81,共9页
模块化多电平矩阵变换器(M3C)作为一种新型的直接AC/AC变换器,可用于中高压大功率的低频海上风电领域。M3C运行过程中其9个桥臂中存在输入、输出频率的电流分量紧密耦合以及子变流器桥臂直流侧电容电压平衡的问题。为此,提出了双频环流(... 模块化多电平矩阵变换器(M3C)作为一种新型的直接AC/AC变换器,可用于中高压大功率的低频海上风电领域。M3C运行过程中其9个桥臂中存在输入、输出频率的电流分量紧密耦合以及子变流器桥臂直流侧电容电压平衡的问题。为此,提出了双频环流(DFCC)注入的桥臂均压控制策略,在双频同步旋转坐标系(DSRC)下对输入、输出两侧电流进行解耦;使用准比例谐振(QPR)滤波器将耦合的低频、工频环流分离之后,分别与各自频率的共模电流叠加,通过DFCC注入控制实现桥臂之间电容电压的平衡。最后,通过MATLAB/Simulink平台的仿真分析验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平矩阵变换器 同步旋转坐标变换 环流解耦 双频环流控制 桥臂均压控制
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面向变速抽蓄的M3C电容电压波动及环流特性建模分析
3
作者 张明琦 叶宏 +3 位作者 梁浩 赵博 王超 王奎 《电气传动》 2025年第4期9-17,共9页
针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)中环流分析不够深入、环流频率分量不明确的问题,对M3C子模块电容电压波动、桥臂电压波动和环流的耦合过程进行深入分析,得到M3C环流的一次耦合模型,并得到其所包含的4种主要频率分量,分析结果为使... 针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)中环流分析不够深入、环流频率分量不明确的问题,对M3C子模块电容电压波动、桥臂电压波动和环流的耦合过程进行深入分析,得到M3C环流的一次耦合模型,并得到其所包含的4种主要频率分量,分析结果为使用比例谐振(PR)控制器抑制对应频率分量的环流提供了理论依据。通过实验对环流的理论分析和环流抑制进行验证,实验结果证明了对环流所含频率分量的理论分析的正确性,同时也证明了根据分析结果设计的PR控制器相比P控制器对环流具有更好的抑制作用。 展开更多
关键词 变速抽水蓄能 模块化多电平矩阵变换器 电容电压波动 环流
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应用于AC/AC变换的M3C系统控制策略 被引量：1
4
作者 李佳宇 韩源 +1 位作者 王建军 潘玥 《电气传动》 2025年第5期13-19,共7页
模块化多电平矩阵变换器(M3C)是一种可以直接实现AC-AC变换的多电平拓扑结构,在高压输电系统及直流配电系统中有良好的应用前景,但M3C内部存在的桥臂环流通道导致其控制结构十分复杂。为此,提出一种分层式系统控制策略。首先,基于常规... 模块化多电平矩阵变换器(M3C)是一种可以直接实现AC-AC变换的多电平拓扑结构,在高压输电系统及直流配电系统中有良好的应用前景,但M3C内部存在的桥臂环流通道导致其控制结构十分复杂。为此,提出一种分层式系统控制策略。首先,基于常规的双αβ0坐标变换,推导出M3C的数学模型。然后,将电压源变换器中常用的外环和内环控制器的双环控制结构应用到M3C中。此外,为了抑制系统内部的环流分量,提出了一种基于双αβ0变换解耦的桥臂能量均衡控制策略,通过该控制和载波移相调制实现桥臂和桥臂间的电容电压控制。最后,搭建仿真模型和实验样机,仿真及实验结果验证了所提M3C系统控制策略的可行性。 展开更多
关键词 模块化多电平矩阵变换器 双αβ0坐标变换 双闭环矢量控制 桥臂能量均衡
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风电场低频输电系统中M3C故障穿越方法研究
5
作者 董钺 李林蔚 +1 位作者 李峰 赵香花 《电气传动》 2025年第9期87-96,共10页
风电场在送端采用低频输电,可降低线路阻抗和电缆分布电容充电电流,提升静稳极限和传输容量;在受端采用模块化多电平矩阵式变换器(M3C)变频阀并入工频电网,较之采用柔直换流阀送出—并网的方式,可省去送端换流阀,节约成本。在风电场低... 风电场在送端采用低频输电,可降低线路阻抗和电缆分布电容充电电流,提升静稳极限和传输容量;在受端采用模块化多电平矩阵式变换器(M3C)变频阀并入工频电网,较之采用柔直换流阀送出—并网的方式,可省去送端换流阀,节约成本。在风电场低频输电系统中,工频电网发生故障时,系统有功功率传输能力大幅下降,低频侧电压很难瞬时响应,且风电机组存在机械惯量,因此需要在M3C变频阀低频侧投入卸荷电阻消耗风机过剩功率,同时在工频侧向故障点注入无功;低频汇流母线发生故障时,风电机组进入故障穿越模式,M3C变频阀低频侧由独立电压源模式转变为无功电流源模式,向故障点注入无功提供电压支撑。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,对330 MV·A风电场低频输电系统中M3C故障穿越方法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 模块化多电平矩阵式变换器 工频故障穿越 低频故障穿越
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海上风电M3C换流器虚拟同步发电机控制 被引量：7
6
作者 韩华春 宁联辉 +2 位作者 李辰辰 叶至斌 杨彩虹 《电力工程技术》 北大核心 2024年第6期78-87,132,共11页
文中在分频海上风电送出的场景下,针对模块化多电平矩阵式换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的控制策略展开研究,将M3C系统与传统旋转同步发电机系统在结构参数和运动方程上进行对比,分析M3C变频器模拟同步发电机外特性... 文中在分频海上风电送出的场景下,针对模块化多电平矩阵式换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的控制策略展开研究,将M3C系统与传统旋转同步发电机系统在结构参数和运动方程上进行对比,分析M3C变频器模拟同步发电机外特性的可行性。以换流器参与系统频率调节和稳定系统电压为目标,基于虚拟同步发电机控制理论,设计M3C换流器虚拟同步发电机控制方案,建立一种适用于分频海上风电M3C换流器的控制策略。最后利用PSCAD/EMTDC仿真平台,验证了该控制策略的正确性,并在相同系统结构和参数下,将该控制策略同双dq变换的解耦控制策略进行对比仿真研究。结果表明,虚拟同步发电机控制策略能够使变频器具有惯性和阻尼特性,可以参与系统频率调节,并且具有良好的控制响应特性。 展开更多
关键词 海上风力发电 分频输电系统(FFTS) 模块化多电平矩阵式换流器(m3c) 系统频率调节 虚拟同步发电机控制 惯性阻尼特性
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基于双dq坐标变换的M3C变换器的数学模型及控制策略研究 被引量：41
7
作者 孟永庆 王健 +3 位作者 李磊 王秀丽 罗辉勇 白森戈 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期4702-4711,共10页
模块化多电平矩阵式变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是一种可实现直接交交功率变换的新型拓扑,在未来高电压大功率异步混联系统中有着广阔的应用前景,因而对其数学模型及控制策略的研究具有十分重要的意义。论文通过对... 模块化多电平矩阵式变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是一种可实现直接交交功率变换的新型拓扑,在未来高电压大功率异步混联系统中有着广阔的应用前景,因而对其数学模型及控制策略的研究具有十分重要的意义。论文通过对M3C换流系统的3个子换流器分别进行αβ0坐标变换,发现对称运行时桥臂中的非零序分量只与输入侧电气量有关,而桥臂中的零序分量只与输出侧电气量有关。基于此结论,论文首次提出了对M3C桥臂中电压、电流的非零序分量和零序分量分别进行输入频率、输出频率的dq旋转坐标变换,推导出了基于双dq坐标变换的M3C数学模型。该模型实现了系统输入输出两种交流频率分量的解耦,并将所有的交流电气量转换为直流量。在此基础上,论文提出了相应的矢量控制方案,该方案中所有的被控量在稳态时都是直流量,物理概念清晰,控制结构简单,比以往文献在αβ0坐标系下的控制方案更易实现控制的无静差特性。最后论文在Matlab平台上搭建了M3C换流系统模型并采用文中的控制方案进行仿真研究,仿真结果验证了所提数学模型的正确性和控制策略的优越性。 展开更多
关键词 模块化多电平矩阵式变换器 数学模型 双dq坐标变换 控制策略
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600℃回火态11Cr铁素体/马氏体钢中的富铬M3C2碳化物 被引量：1
8
作者 范熙如 许志强 沈寅忠 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1-5,共5页
利用透射电镜研究了11Cr铁素体/马氏体钢600℃回火1.5 h时形成的一种富铬析出相。通过分析这种相的选区电子衍射花样,并结合能量色散X射线分析结果,最终确定该种析出相为一种简单正交晶格的富铬M3C2碳化物相。这种富铬M3C2碳化物数量较... 利用透射电镜研究了11Cr铁素体/马氏体钢600℃回火1.5 h时形成的一种富铬析出相。通过分析这种相的选区电子衍射花样,并结合能量色散X射线分析结果,最终确定该种析出相为一种简单正交晶格的富铬M3C2碳化物相。这种富铬M3C2碳化物数量较多,并且在钢中分布很不均匀,其形态均呈现浅色不规则的块状,等效直径范围为100~200 nm,平均等效直径约为160 nm。根据EDX分析结果,确定这种富铬M3C2碳化物相的近似化学式为(Cr0.56Fe0.37W0.07)3C2。 展开更多
关键词 11Cr铁素体/马氏体钢 回火 富铬m3c2碳化物 透射电镜 选区电子衍射
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基于有源型M3C矩阵变换器的海上风电低频送出方案 被引量：27
9
作者 唐英杰 张哲任 徐政 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期113-122,共10页
提出一种基于有源型模块化多电平矩阵变换器(M3C矩阵变换器)的低频交流输电方案,可减轻一侧工频或低频交流系统故障对另一侧交流系统产生的影响。首先,对有源型M3C的拓扑结构进行介绍,并推导了有源型M3C的数学模型。然后,基于所建立的... 提出一种基于有源型模块化多电平矩阵变换器(M3C矩阵变换器)的低频交流输电方案,可减轻一侧工频或低频交流系统故障对另一侧交流系统产生的影响。首先,对有源型M3C的拓扑结构进行介绍,并推导了有源型M3C的数学模型。然后,基于所建立的数学模型设计有源型M3C的控制系统,提出低频交流输电系统故障隔离策略和储能单元荷电状态均衡控制策略。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建基于有源型M3C的海上风电低频送出系统电磁暂态仿真模型,对不同类型交流系统故障与储能单元荷电状态平衡过程等典型工况进行仿真测试,验证所提方案的有效性。 展开更多
关键词 储能 海上风电 低频交流输电 模块化多电平矩阵变换器 故障隔离 荷电状态均衡控制
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基于M3C的柔性低频输电系统启动控制策略研究 被引量：7
10
作者 张树楠 任军辉 +2 位作者 宋志顺 李万杰 王彤辉 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期201-209,共9页
基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的柔性低频输电系统,其在远距离大容量输电、城市电网和海上风电送出等领域具有较大的应用潜力,近年来得到了广泛关注。目前对该系统启动控制策略的研究还较少,为此文中对该领域开展相关研究。首先对柔... 基于模块化多电平矩阵变换器(M3C)的柔性低频输电系统,其在远距离大容量输电、城市电网和海上风电送出等领域具有较大的应用潜力,近年来得到了广泛关注。目前对该系统启动控制策略的研究还较少,为此文中对该领域开展相关研究。首先对柔性低频输电系统结构和M3C基本原理进行研究,分析出了启动过程中将会面临的问题。然后结合全桥子模块特点为M3C设计合理的充电策略,并以双端M3C柔性低频输电系统为对象设计合理的启动逻辑,确保启动过程中低频断路器无冲击合闸并实现站间无扰动连接,同时在M3C解锁及低频电压建立过程中降低电流冲击。最后通过在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建仿真模型进行仿真研究,验证了所提启动控制策略的正确性和可行性。文中所提启动控制策略安全、可靠且易实现,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 柔性低频输电系统 模块化多电平矩阵变换器 启动控制策略 无冲击合闸 无扰动连接
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用于新能源送出的M3C工频电网故障穿越方法研究 被引量：2
11
作者 董钺 何迎飞 +3 位作者 杜路路 汤明杰 靳广超 赵儆 《电气传动》 2024年第9期71-82,共12页
模块化多电平矩阵式变换器(M3C)是一种可实现不同频率电能直接交-交变换的新型拓扑,适用于高压大容量场合。在分频输电系统中,为实现M3C工频故障可靠穿越,提出完整的故障穿越流程。首先对工频侧和分频侧电压不对称时M3C在双α-β坐标系... 模块化多电平矩阵式变换器(M3C)是一种可实现不同频率电能直接交-交变换的新型拓扑,适用于高压大容量场合。在分频输电系统中,为实现M3C工频故障可靠穿越,提出完整的故障穿越流程。首先对工频侧和分频侧电压不对称时M3C在双α-β坐标系下的桥臂功率状态方程进行推导,然后提出根据各子模块电压平均值在分频侧投入卸荷电阻的策略来消耗低频侧的过剩功率,并根据电网电压正序分量的跌落程度和负序分量输出对应的正序和负序无功电流。此外,当电网电压正序分量过低时,将对角均压从工频侧切换至分频侧,在故障穿越过程中保证各桥臂子模块电压之间的均衡。最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,对3.3 kV/3.3 kV/3 MV·A M3C工程样机工频故障穿越方法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 模块化多电平矩阵式变换器 工频电网故障穿越 卸荷电阻 均衡控制
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基于无人机的支挡结构三维重建及全场位移监测
12
作者 朱前坤 周叙霖 杜永峰 《工程力学》 北大核心 2026年第1期230-239,共10页
支挡结构的位移监测可以为评估其工作状态、病害检测、灾害预警提供分析依据。为解决传统方法监测效率低、成本较高、危险系数大等缺点,该文提出基于无人机的支挡结构三维重建及全场位移监测方法。采用无人机拍摄支挡结构表面多视角图像... 支挡结构的位移监测可以为评估其工作状态、病害检测、灾害预警提供分析依据。为解决传统方法监测效率低、成本较高、危险系数大等缺点,该文提出基于无人机的支挡结构三维重建及全场位移监测方法。采用无人机拍摄支挡结构表面多视角图像,利用Colmap算法计算每张照片所对应的位姿并计算三维稀疏点云;利用基于深度学习的Patchmatchnet算法进行三维稠密点云重建;将不同时期的两期点云配准后利用M3C2算法进行点云对比,获得支挡结构的全场位移数据及位移云图。为验证该方法的准确性,在验证试验中应用了基于物理的图形模型(Physics-Based Graphical Model,PBGM),建立目标结构的Abaqus有限元模型,在有限元模型中施加荷载,计算模型的响应;将得到的变形后模型与未变形模型导出至Blender虚拟空间中,进行纹理贴图后设置无人机飞行航线,将3种工况下由该方法计算得到的全场位移与有限元计算得到的位移进行对比,验证了该方法在PBGM模型试验中,模型长度、宽度及位移监测方向上的误差均小于1 cm。在工程应用方面,将该方法应用于兰州市某框架复合锚杆土钉墙,成功监测到了其全场位移,证明该方法适用于人员不易到达、较为陡峭、危险性较高的支挡结构位移监测,可为支挡结构的安全性和稳定性评估提供依据。 展开更多
关键词 深度学习 位移监测 PBGM 三维重建 支挡结构 m3c2
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近景摄影测量技术在地质灾害调查中的应用研究
13
作者 何鹏程 赵伟 《测绘与空间地理信息》 2026年第2期192-194,共3页
边坡的安全稳定向来是地质灾害调查的重要内容之一,但山区边坡规模小、数量多、地质条件复杂,传统调查难以有效发现边坡的变形情况,给公路管理养护造成了巨大的压力。针对山区边坡灾害隐患难以排查的问题,研究提出了利用无人机近景摄影... 边坡的安全稳定向来是地质灾害调查的重要内容之一,但山区边坡规模小、数量多、地质条件复杂,传统调查难以有效发现边坡的变形情况,给公路管理养护造成了巨大的压力。针对山区边坡灾害隐患难以排查的问题,研究提出了利用无人机近景摄影测量技术来开展公路边坡的巡检工作,通过M3C2算法可以有效地对多期三维点云数据进行差分计算,得到边坡整体的变形情况,精度为cm级,并在浙江省某边坡得到了现场验证,表明了无人机三维点云数据在边坡灾害隐患调查中的适用性,可有效提高公路边坡巡检效率及巡检质量,为地质灾害调查提供了技术支撑。 展开更多
关键词 点云 三维点云模型 m3c2算法 边坡 灾害调查
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基于Lyapunov能量函数的分频海上风电系统稳定性研究
14
作者 姜雨萌 何佩阳 +4 位作者 黄阮明 谢伟 钱晨 赵勃扬 孟永庆 《电力科学与技术学报》 北大核心 2026年第1期140-150,共11页
相比于工频和直流输电方式,分频输电方式凭借其在输电损耗、建设成本等方面的优势,成为大规模远距离海上风电汇集送出的重要解决方案。但是,分频海上风电系统的稳定性研究,尤其是在系统运行典型大干扰背景下的分析较为欠缺。通过建立分... 相比于工频和直流输电方式,分频输电方式凭借其在输电损耗、建设成本等方面的优势,成为大规模远距离海上风电汇集送出的重要解决方案。但是,分频海上风电系统的稳定性研究,尤其是在系统运行典型大干扰背景下的分析较为欠缺。通过建立分频海上风电系统高阶非线性的状态空间模型,采用扇区非线性方法处理模型中的高阶非线性部分,构建了系统的Lyapunov能量函数,计算了相应的稳定区域。在此基础上,基于Lyapunov稳定性定理,分析了多种典型大扰动工况下永磁直驱风机和陆上模块化多电平矩阵式换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)之间的交互稳定性问题,并基于稳定区域的比较,分析了系统主电路和控制部分参数对大干扰稳定性的影响规律,给出了系统参数优化和稳定性提升策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真算例对Lyapunov能量函数和稳定区域的正确性进行了验证。 展开更多
关键词 分频海上风电 Lyapunov能量函数 模块化多电平矩阵式换流器 大干扰稳定性 稳定区域
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基于Alpha Shapes轮廓点云识别算法的洞室表面形变区域提取方法 被引量：3
15
作者 张雨婷 郑德华 李思远 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第2期181-190,共10页
针对三维激光扫描密集点云提取洞室表面变形信息的问题,本文提出一种基于改进的Alpha Shapes算法识别洞室轮廓点云和多尺度模型到模型的点云比对(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)的洞室表面变形监测方法.首先对获取... 针对三维激光扫描密集点云提取洞室表面变形信息的问题,本文提出一种基于改进的Alpha Shapes算法识别洞室轮廓点云和多尺度模型到模型的点云比对(Multiscale Model-to-Model Cloud Comparison,M3C2)的洞室表面变形监测方法.首先对获取到的两期洞室表面点云数据进行配准,采用改进的Alpha Shapes算法识别洞室表面外轮廓点云.获得的两期洞室表面外轮廓点云经精配准后,再采用M3C2算法进行各点变形值计算,最后进行距离聚类提取连续形变区域.实验结果表明:该方法能够有效剔除点云中细小沟壑处的点及受到混合像元影响的点,在洞室截面到扫描仪距离10 m的范围内,两期点云剔除率分别为14.17%及13.52%,在70 m范围内,分别为6.25%及6.42%;该方法能够准确高效地提取出2倍配准误差以上的洞室表面形变区域. 展开更多
关键词 洞室变形监测 轮廓点云识别 Alpha Shapes算法 m3c2算法
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陆上风电分频输电系统暂态过电压分析及抑制 被引量：2
16
作者 孔志达 宁联辉 +6 位作者 黄阳 邢萧萧 刘永欢 赵勃扬 丁伟 吴广大 王庆建 《电网技术》 北大核心 2025年第9期3555-3565,I0002-I0005,共15页
分频输电作为一种新型输电方式,以较低频率输送电能,目前已经在中远距离海上风电、偏远地区“沙戈荒”陆上风电以及城市电网柔性互联等领域受到了广泛关注。系统故障后引发的过电压严重影响电气设备及系统安全稳定性,针对分频输电系统... 分频输电作为一种新型输电方式,以较低频率输送电能,目前已经在中远距离海上风电、偏远地区“沙戈荒”陆上风电以及城市电网柔性互联等领域受到了广泛关注。系统故障后引发的过电压严重影响电气设备及系统安全稳定性,针对分频输电系统过电压产生机理和特性尚不清晰的现状,对甘肃某800MW陆上风电场分频送出场景下的过电压分布特性及影响过电压分布的主要因素进行了仿真分析,揭示了分频风电系统在典型故障下的过电压产生机理,定量分析得到了变压器接线方式、控保时序等因素对该分频系统过电压分布特性的影响规律,并提出了一种考虑经济性和技术性指标综合最优的避雷器配置方案,该方案能够将系统暂态过电压水平有效抑制在1.82pu以下。研究结果为分频输电工程设计提供了重要依据。 展开更多
关键词 分频输电 模块化多电平矩阵式换流器(m3c) 暂态过电压 避雷器配置 不对称故障
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柔性低频交流输电关键技术与应用 被引量：1
17
作者 陆翌 陈安伟 +4 位作者 金玉琪 赵国亮 王秀丽 向念文 毕建刚 《高电压技术》 北大核心 2025年第9期4494-4504,I0001,共12页
为了提升中远距离海上风电、海岛互联供电和陆上大规模新能源发电汇集送出等场景下的功率输送效率,低频交流输电技术受到了广泛关注。作为一种新型输电技术,低频输电可以减小线路电抗与充电无功,提升线路输送容量,而交流易于电压调节、... 为了提升中远距离海上风电、海岛互联供电和陆上大规模新能源发电汇集送出等场景下的功率输送效率,低频交流输电技术受到了广泛关注。作为一种新型输电技术,低频输电可以减小线路电抗与充电无功,提升线路输送容量,而交流易于电压调节、易于故障开断和易于组网。同时,电压源换流器(voltage source converter,VSC)可为低频交流输电系统提供类似于柔性直流输电的灵活控制。该文在对比中远距离海上风电的交流、直流和低频交流输电方案的基础上,研究了频率降低对电缆和架空线路的影响,根据风电场的容量和距离,建议最佳频率为20 Hz。分析了频率降低对换流器、变压器和断路器等主要设备的影响,经过一些修改,设备仍可应用于低频交流输电系统。介绍了3个柔性低频输电的示范项目,旨在分别验证低频输电小容量传输的可实施性、主要设备在高压大容量情况下的可靠性、高电压大容量海上低频风电传输的可行性。最后,展望了柔性低频输电未来发展的关键技术。 展开更多
关键词 低频交流输电 海上风电 系统拓扑 模块化多电平矩阵变换器(m3c) 海上换流平台 低频一次设备 低频输电示范工程
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低频输电系统控制对差动保护影响及优化策略 被引量：1
18
作者 史艳刚 朱海勇 +3 位作者 陆立文 陆翌 邱德锋 林艺哲 《电力工程技术》 北大核心 2025年第3期160-169,共10页
双端低频输电系统中低频线路故障时,换频器采用负序电流抑制策略抑制故障电流,线路两侧电流表现为弱馈和穿越特性,造成传统基于相量的线路差动保护灵敏度降低甚至拒动。为解决上述问题,首先,在基于模块化多电平矩阵变换器(modular multi... 双端低频输电系统中低频线路故障时,换频器采用负序电流抑制策略抑制故障电流,线路两侧电流表现为弱馈和穿越特性,造成传统基于相量的线路差动保护灵敏度降低甚至拒动。为解决上述问题,首先,在基于模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)拓扑的双端低频输电系统中,分析低频线路单相接地和两相短路的故障电气特征及相量差动保护适应性;然后,提出一种故障控制策略,通过抑制功率站正序电流输出显化故障特征,改善差动保护动作性能,进而提高保护灵敏度;最后,搭建某低频输电工程实时数字仿真(real-time digital simulator,RTDS)模型,针对典型故障对所提控制策略开展仿真验证。结果表明,所提故障控制策略可以有效解决低频线路故障下相量差动保护灵敏度不足的问题,具有良好的工程应用价值。 展开更多
关键词 模块化多电平矩阵变换器(m3c) 低频输电系统 正序电流抑制策略 低频线路故障特征 低频线路保护 相量差动保护
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海上风电经柔性低频输电送出系统的故障穿越协调控制策略 被引量：2
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作者 向念文 程海龙 +3 位作者 叶寿洪 邵冰冰 王书来 陆翌 《电力工程技术》 北大核心 2025年第5期57-68,共12页
基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)构建的海上风电经柔性低频输电(flexible low-frequency transmission,FLFT)送出系统工频网侧故障后,存在功率盈余和系统失稳风险。针对这一问题,文中首先分析工... 基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)构建的海上风电经柔性低频输电(flexible low-frequency transmission,FLFT)送出系统工频网侧故障后,存在功率盈余和系统失稳风险。针对这一问题,文中首先分析工频网侧故障下M3C工频、低频解耦控制策略对暂态过程的影响。其次,推导低频侧电压与有功功率需要满足的边界条件。结合M3C工频侧、低频侧换流器的控制方式、低电压穿越要求及故障类型等因素,提出一种基于改进降压法的M3C-风电场联合电压-功率下垂控制的故障穿越策略。该策略在风电场的低电压穿越范围外通过风机超速减载实现功率平衡。最后,基于PSCAD/EMTDC平台搭建风电经FLFT送出系统的仿真模型,对所提故障穿越策略进行验证。仿真结果表明,文中所提策略可保证故障期间M3C子模块电容平均电压不越限,确保系统在故障期间的安全稳定运行。 展开更多
关键词 海上风电 柔性低频输电(FLFT) 模块化多电平矩阵换流器(m3c) 降压法 超速减载 故障穿越
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大容量变速抽水蓄能机组全功率变频器拓扑对比
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作者 赵博 田丰源 +3 位作者 张启超 王开国 梁浩 宫金武 《电力工程技术》 北大核心 2025年第4期207-219,共13页
变速抽水蓄能机组在效率和工况适应性等方面相较于传统定速抽水蓄能机组有较大的优势。全功率变频器是变速抽蓄机组的关键装备,研究各种变频器拓扑在大容量变速抽蓄机组中的应用具有重要意义。文中以百兆瓦级变速抽水蓄能机组为例,立足... 变速抽水蓄能机组在效率和工况适应性等方面相较于传统定速抽水蓄能机组有较大的优势。全功率变频器是变速抽蓄机组的关键装备,研究各种变频器拓扑在大容量变速抽蓄机组中的应用具有重要意义。文中以百兆瓦级变速抽水蓄能机组为例,立足于现有器件,从成本、损耗、体积等方面构建评价指标体系,并采用熵值法对指标体系中的指标赋权。对比分析背靠背三电平中点钳位型(neutral point clamped,NPC)变换器、背靠背五电平层叠多单元变换器(stacked multicell converter,SMC)、背靠背模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)以及模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)4种拓扑应用于大功率、接入电压为13.8 kV的变速抽水蓄能机组的设计方案。结果表明,在成本方面,背靠背MMC成本最低;在效率方面,M3C整体效率最高;在体积方面,M3C占用空间最小。综合而言,背靠背MMC和M3C为百兆瓦级变速抽水蓄能机组全功率变换器的两种优选方案。 展开更多
关键词 全功率变频器 变速抽水蓄能机组 背靠背三电平变换器 背靠背五电平变换器 背靠背模块化多电平变换器(MMC) 模块化多电平矩阵变换器(m3c)
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