在受端交流侧发生故障时,现有依赖耗能装置的基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter based multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统,其盈余功率处理方案存在经济性差和能量浪费等问题。为充分发...在受端交流侧发生故障时,现有依赖耗能装置的基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter based multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统,其盈余功率处理方案存在经济性差和能量浪费等问题。为充分发挥MMC-MTDC系统自有盈余功率消纳能力,减少对耗能装置的依赖,文中提出一种基于主从能量控制的多站极间交互消纳策略。首先,建立相应的MMC-MTDC控制模型,并对其通过能量控制实现盈余功率消纳的可行性进行分析。随后,引入MMC三维度模型,实现换流站各极能量解耦控制,并通过构建的MMC-MTDC系统简化模型,对各类型换流站开展主动能量控制设计。在此基础上,类比主从控制思想,构建适用于不同受端站极交流故障及两类盈余功率情况的主从能量时序控制逻辑,以实现各站极之间的能量裕度协调利用。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建MMC-MTDC系统仿真模型进行实验验证。仿真结果表明,所提控制策略能够在不依赖耗能装置的前提下,有效协调多站极之间的能量控制,适应多种盈余功率故障情况,成功实现故障穿越。展开更多
以水光互补新能源基地经送端双换流站柔性直流输电系统为对象,研究考虑支撑受端频率的水光互补新能源基地与多端柔直(multi-terminal direct current,MTDC)协同控制问题,提出既考虑送端双换流站协同配合,又体现大基地-多端柔直系统功率...以水光互补新能源基地经送端双换流站柔性直流输电系统为对象,研究考虑支撑受端频率的水光互补新能源基地与多端柔直(multi-terminal direct current,MTDC)协同控制问题,提出既考虑送端双换流站协同配合,又体现大基地-多端柔直系统功率传递过程的协同频率支撑控制方法。首先,设计考虑受端频率稳定的水光互补新能源基地-多端柔直协同控制架构;随后,建立考虑大基地-多端柔直频率支撑控制的受端电网频率响应模型,应用前向差分法将其离散化,以便嵌入频率支撑控制参数时域优化模型;接着,提出考虑受端频率稳定需求、大基地-柔直调节能力及小干扰稳定的频率支撑控制参数优化方法;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证送端双换流站协同控制的必要性及所提频率支撑控制参数优化方法的有效性。展开更多
难于阻断直流侧故障电流是典型半桥模块化多电平换流器(half bridge sub module based modular multilevel converter,HBSM-MMC)的固有缺陷,严重影响该类型换流器在直流电网中的应用,因此开展具有直流故障电流阻断能力的MMC拓扑及控制...难于阻断直流侧故障电流是典型半桥模块化多电平换流器(half bridge sub module based modular multilevel converter,HBSM-MMC)的固有缺陷,严重影响该类型换流器在直流电网中的应用,因此开展具有直流故障电流阻断能力的MMC拓扑及控制技术研究意义重大。首先介绍典型HBSM-MMC的拓扑结构及工作原理,阐述其直流侧故障特性及影响机理,对比分析现阶段存在的直流侧故障清除方法及优缺点,指出基于换流器拓扑的自清除方法是解决直流侧故障电流阻断问题的最有效方法之一;通过对国内外MMC拓扑的调研,分别详细研究3类MMC优化拓扑结构及其直流故障隔离和电流阻断机理,对比分析3类优化拓扑的各项参数和功能实现的优缺点,为后续MMC技术在多端直流输电系统和多电压等级直流电网中的应用提供技术参考。展开更多
文摘在受端交流侧发生故障时,现有依赖耗能装置的基于模块化多电平换流器的多端柔性直流(modular multilevel converter based multi-terminal direct current,MMC-MTDC)输电系统,其盈余功率处理方案存在经济性差和能量浪费等问题。为充分发挥MMC-MTDC系统自有盈余功率消纳能力,减少对耗能装置的依赖,文中提出一种基于主从能量控制的多站极间交互消纳策略。首先,建立相应的MMC-MTDC控制模型,并对其通过能量控制实现盈余功率消纳的可行性进行分析。随后,引入MMC三维度模型,实现换流站各极能量解耦控制,并通过构建的MMC-MTDC系统简化模型,对各类型换流站开展主动能量控制设计。在此基础上,类比主从控制思想,构建适用于不同受端站极交流故障及两类盈余功率情况的主从能量时序控制逻辑,以实现各站极之间的能量裕度协调利用。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建MMC-MTDC系统仿真模型进行实验验证。仿真结果表明,所提控制策略能够在不依赖耗能装置的前提下,有效协调多站极之间的能量控制,适应多种盈余功率故障情况,成功实现故障穿越。
基金国家863高技术基金项目(2015AA050103)上海市自然科学基金项目(14ZR1422200)+3 种基金台达环境教育基金会<电力电子科教发展计划>(DREG2015005)The National High Technology Research and Development of China 863 Program(2015AA050103)The Natural Science Foundation of Shanghai Science and Technology Commission(14ZR1422200)The Power Electronics Science and Education Development Program of Delta Environmental&Education Foundation(DREG2015005)
文摘以水光互补新能源基地经送端双换流站柔性直流输电系统为对象,研究考虑支撑受端频率的水光互补新能源基地与多端柔直(multi-terminal direct current,MTDC)协同控制问题,提出既考虑送端双换流站协同配合,又体现大基地-多端柔直系统功率传递过程的协同频率支撑控制方法。首先,设计考虑受端频率稳定的水光互补新能源基地-多端柔直协同控制架构;随后,建立考虑大基地-多端柔直频率支撑控制的受端电网频率响应模型,应用前向差分法将其离散化,以便嵌入频率支撑控制参数时域优化模型;接着,提出考虑受端频率稳定需求、大基地-柔直调节能力及小干扰稳定的频率支撑控制参数优化方法;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证送端双换流站协同控制的必要性及所提频率支撑控制参数优化方法的有效性。
文摘难于阻断直流侧故障电流是典型半桥模块化多电平换流器(half bridge sub module based modular multilevel converter,HBSM-MMC)的固有缺陷,严重影响该类型换流器在直流电网中的应用,因此开展具有直流故障电流阻断能力的MMC拓扑及控制技术研究意义重大。首先介绍典型HBSM-MMC的拓扑结构及工作原理,阐述其直流侧故障特性及影响机理,对比分析现阶段存在的直流侧故障清除方法及优缺点,指出基于换流器拓扑的自清除方法是解决直流侧故障电流阻断问题的最有效方法之一;通过对国内外MMC拓扑的调研,分别详细研究3类MMC优化拓扑结构及其直流故障隔离和电流阻断机理,对比分析3类优化拓扑的各项参数和功能实现的优缺点,为后续MMC技术在多端直流输电系统和多电压等级直流电网中的应用提供技术参考。
