多馈入直流(multi-infeed direct current,MIDC)系统换相失败抵御能力的评价与提升方法,对实际电网系统换相失败特性的测试、评估难题的解决以及换相失败防御技术在电网规划与运行中的应用具有重要意义,因此文中对其进行系统科学的归纳...多馈入直流(multi-infeed direct current,MIDC)系统换相失败抵御能力的评价与提升方法,对实际电网系统换相失败特性的测试、评估难题的解决以及换相失败防御技术在电网规划与运行中的应用具有重要意义,因此文中对其进行系统科学的归纳和总结。首先,阐述MIDC系统以及换相失败的基本定义,分析不同类型故障对换相失败的影响,梳理其关键影响因素,并总结现有换相失败判据;其次,综述目前已有的换相失败抵御能力评价方法;然后,从无功补偿优化、控制保护优化以及换流器拓扑改进等3个方面对现阶段MIDC系统换相失败抵御能力提升方法进行综述;最后,明确了未来需要重点关注以下方向:采用归一化的效果评价方式,在具备标准意义的仿真平台上开展可重复的校检,形成系统性、综合性的换相失败抵御能力评价方法,并提出包括换流站级、换流器级和系统级的多层次协同提升策略。展开更多
大规模海上风电柔性直流送出系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)可以通过双端换流站的联动作用调节风电机组功率,提升陆上电网的调频能力。为解决远海风电场输出功率与陆上电网频率耦合性差和...大规模海上风电柔性直流送出系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)可以通过双端换流站的联动作用调节风电机组功率,提升陆上电网的调频能力。为解决远海风电场输出功率与陆上电网频率耦合性差和响应滞后的问题,该文提出一种基于匹配控制的陆海换流站协同调频方法。该策略采用双端对称的匹配控制结构,将陆上电网的频率变化通过VSC-HVDC直流电压耦合传递至海上风电侧,并在风电变流器中结合虚拟同步机技术与自适应变阻尼减载控制,使得各风电机组无需通信即可快速响应陆上电网频率波动,动态提供频率支撑功率。通过MATLAB/Simulink软件建立大容量等值直驱型风电机组经VSC-HVDC并网的仿真模型,在弱电网条件下仿真验证了基于匹配控制的VSC-HVDC与海上风电系统联动调频策略的有效性。展开更多
【目的】采用真双极接线方式的基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)技术是大规模孤岛风电场高效并网与跨区消纳的主流技术方案之一,在我国张北、江苏如东...【目的】采用真双极接线方式的基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)技术是大规模孤岛风电场高效并网与跨区消纳的主流技术方案之一,在我国张北、江苏如东等直流输电工程广泛采用。然而,送端正负极换流器的控制策略面临平衡双极传输功率和为风电场提供稳定电压支撑的双重挑战。为此,提出了基于有功功率-频率上升/无功功率-电压下垂控制的双极换流器构网协调控制策略。【方法】分析了送端双极换流器接收的有功功率-相位-频率的耦合机理,建立了有功功率-频率上升控制策略,阐明了风电波动下双极换流器功率平衡、频率协调及容量受限工况下的自适应调节机理;揭示了送端双极换流器和风电场电压与无功的耦合关系,建立了受容量和有功功率约束的无功功率-电压下垂控制策略,研究了无功波动时交流母线电压的协调稳定机理。【结果】仿真验证表明,在系统功率波动及单极容量受限等多种情况下,所提策略能有效维持双极换流器间的功率动态均衡,并为交流系统提供稳定的电压频率支撑。【结论】所提构网协调控制策略能够有效应对孤岛风电场柔直送出系统送端双极换流器在复杂工况下的功率平衡与电压频率支撑的核心挑战,提升系统的运行稳定性。展开更多
文摘多馈入直流(multi-infeed direct current,MIDC)系统换相失败抵御能力的评价与提升方法,对实际电网系统换相失败特性的测试、评估难题的解决以及换相失败防御技术在电网规划与运行中的应用具有重要意义,因此文中对其进行系统科学的归纳和总结。首先,阐述MIDC系统以及换相失败的基本定义,分析不同类型故障对换相失败的影响,梳理其关键影响因素,并总结现有换相失败判据;其次,综述目前已有的换相失败抵御能力评价方法;然后,从无功补偿优化、控制保护优化以及换流器拓扑改进等3个方面对现阶段MIDC系统换相失败抵御能力提升方法进行综述;最后,明确了未来需要重点关注以下方向:采用归一化的效果评价方式,在具备标准意义的仿真平台上开展可重复的校检,形成系统性、综合性的换相失败抵御能力评价方法,并提出包括换流站级、换流器级和系统级的多层次协同提升策略。
文摘大规模海上风电柔性直流送出系统(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)可以通过双端换流站的联动作用调节风电机组功率,提升陆上电网的调频能力。为解决远海风电场输出功率与陆上电网频率耦合性差和响应滞后的问题,该文提出一种基于匹配控制的陆海换流站协同调频方法。该策略采用双端对称的匹配控制结构,将陆上电网的频率变化通过VSC-HVDC直流电压耦合传递至海上风电侧,并在风电变流器中结合虚拟同步机技术与自适应变阻尼减载控制,使得各风电机组无需通信即可快速响应陆上电网频率波动,动态提供频率支撑功率。通过MATLAB/Simulink软件建立大容量等值直驱型风电机组经VSC-HVDC并网的仿真模型,在弱电网条件下仿真验证了基于匹配控制的VSC-HVDC与海上风电系统联动调频策略的有效性。
文摘【目的】采用真双极接线方式的基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)技术是大规模孤岛风电场高效并网与跨区消纳的主流技术方案之一,在我国张北、江苏如东等直流输电工程广泛采用。然而,送端正负极换流器的控制策略面临平衡双极传输功率和为风电场提供稳定电压支撑的双重挑战。为此,提出了基于有功功率-频率上升/无功功率-电压下垂控制的双极换流器构网协调控制策略。【方法】分析了送端双极换流器接收的有功功率-相位-频率的耦合机理,建立了有功功率-频率上升控制策略,阐明了风电波动下双极换流器功率平衡、频率协调及容量受限工况下的自适应调节机理;揭示了送端双极换流器和风电场电压与无功的耦合关系,建立了受容量和有功功率约束的无功功率-电压下垂控制策略,研究了无功波动时交流母线电压的协调稳定机理。【结果】仿真验证表明,在系统功率波动及单极容量受限等多种情况下,所提策略能有效维持双极换流器间的功率动态均衡,并为交流系统提供稳定的电压频率支撑。【结论】所提构网协调控制策略能够有效应对孤岛风电场柔直送出系统送端双极换流器在复杂工况下的功率平衡与电压频率支撑的核心挑战,提升系统的运行稳定性。
