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雷火电竞体彩app下载平台:【热文榜单】“直流输电与直流电网”方向最受关注论文TOP20

发布时间: 2022-03-05 23:22:15 来源:雷火电竞体彩app下载平台 作者:雷火电竞竞猜

  为共享优秀成果,小编梳理了《电网技术》近3年刊出的论文,根据中国知网的数据统计,综合考虑文章被引量、下载量以及专家审稿意见,形成各专业方向的热文榜单。本期为您推荐“直流输电与直流电网”方向最受关注论文TOP20,一起来看看吧!

  作者:刘泽洪,马为民,王绍武,种芝艺,黄勇,郭贤珊,张进,乐波,田杰,肖鲲,许冬,刘杉

  单位:1. 国家电网有限公司;2. 国网经济技术研究院有限公司;3. 南京南瑞继保电气有限公司;4. 全球能源互联网研究院有限公司

  摘要:提出了同站布置的混合级联特高压直流输电技术,并设计了该拓扑的直流滤波器、可控避雷器和快速旁路开关等关键设备及混合级联协调控制策略。为验证该技术的工程可行性,搭建了含真实一次和二次系统的低电压等级的动模平台,该动模平台不仅包含直流线路、换流阀、换流变、控保装置等常规直流设备,而且包含可控避雷器和快速旁路开关等特有设备,可准确模拟出该拓扑的实际特性。在动模平台上验证了系统的启停、阀组投退、故障穿越特性,动模平台的试验结果表明,混合级联直流方案启停平滑、运行方式灵活、故障穿越可靠,符合设计指标,具备工程可行性。

  摘要:特高压混合级联直流输电系统在逆变侧采用了电网换相换流器(line-commutated-converter,LCC)和模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)串联的结构,其中LCC在逆变侧交流母线发生故障时易发生换相失败。首次换相失败通常难以抑制,为了抑制后续换相失败,文中提出了一种逆变站MMC的无功功率调控方法。该方法首先获取逆变站LCC关断角变化量,将其转化为无功补偿量补偿至多个MMC的无功外环控制,增加MMC输出的无功功率来支撑交流母线电压,达到抑制后续换相失败的目的。研究了无功功率调控方法控制参数的设计原则,在PSCAD/EMTDC中搭建了相应的仿真模型,对所提出的无功功率调控方法在三相故障和单相故障以及不同短路比及故障严重程度下的有效性进行了仿真验证,仿真结果表明无功功率调控方法不仅能够有效减小特高压混合级联直流系统发生后续换相失败的概率,而且可以改善故障过程中及故障恢复期间系统的暂态特性。

  单位:1. 国网江苏省电力有限公司;2. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;3. 先进电能变换技术与装备研究所(东南大学)

  摘要:现有基于多变换器输入串联输出并联(input-series output-parallel,ISOP)结构的直流变压器子模块大多采用单一模块,在实现灵活控制和高效率之间很难达到平衡。基于模块化技术,提出了一种基于CLLLC谐振变换器子模块和DAB变换器子模块的混合型ISOP结构直流变压器拓扑,分别利用CLLLC谐振变换器的高效率与DAB变换器的高可控性优点,通过2类子模块数量和高频变压器变比的合理设计,CLLLC谐振变换器将传输绝大部分功率,从而提高整个直流变压器的效率。详细分析了该混合型ISOP直流变压器的工作原理与设计方法,并利用PLECS软件验证了所提出的直流变压器拓扑的可行性,最后通过一台2k W,400V/100V的样机进行实验验证。

  单位:1. 东北电力大学电气工程学院;2. 全球能源互联网研究院有限公司

  摘要:直流电网接地故障将引起换流器闭锁,进而扩大故障影响面积,配置直流限流器及直流断路器是解决上述问题的通用方案。运用了2组耦合电感,针对高压直流电网设计了多端口直流限流断路器。该设备包括初级限流器、故障隔离限流器、引流支路3个部分,其中前两者串联在同一直流母线的各条线路中,引流支路是各条直流线路所共用的部分。不同部分的开关器件通过相互配合、互相借用的方式来提高限流断路器的经济性。在PSCAD仿真软件上搭建了张北四端直流电网模型,并与其他几种已有方案进行了比较,结果表明文中所提出的限流断路器能够在6ms内完成电力电子器件相关动作,各开关组所受冲击电压较低,若将其应用于n端口直流母线)个开关组,经济性较高。

  摘要:考虑高压直流对电力系统恢复路径优化的影响,文中提出一种含高压直流输电的恢复路径优化方法。首先,从启动、运行两阶段明确直流对系统强度的要求,研究恢复路径对直流支援能力的影响,进而得出直流的升功率特性。然后,提出非树型恢复路径的概念,建立恢复路径的优化模型,将直流传输功率纳入目标函数和约束条件,采用多种群遗传算法求得最优恢复方案。算法中,提出对树型和非树型路径均适用的改进拓扑排序算法,以生成满足连通性约束的可行路径恢复序列;并设计保证染色体可行性不变的随机片段交叉、变异算子和路径修正操作,以提高计算效率。最后,以IEEE 39节点系统和我国某省局部电网为例,验证所提优化方法的可行性和有效性。

  摘要:针对整流站采用电网换相型换流器(linecommutated converter,LCC)、逆变站采用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的混合多端直流输电系统(hybrid multi-terminalHVDC,H-MTDC),提出了一种通用的小信号建模方法。该建模过程将混合多端直流输电系统分为直流线路、LCC子系统和MMC子系统3大部分,各部分独立建模后通过连接变量连接在一起从而构成系统完整的小信号模型。然后,根据所提出的建模方法为一个混合三端直流输电系统建立了小信号模型,通过对比小信号模型在MATLAB中的仿真结果与PSCAD/EMTDC中系统的电磁暂态模型的仿真结果,验证了小信号建模方法的正确性。最后,采用特征根分析法,研究了三站的控制系统参数对混合三端直流输电系统小干扰稳定性的影响。该建模方法可以为混合多端直流输电系统小信号模型的建立以及后续的分析提供有价值的指导。

  摘要:暂稳态电压越限是影响高压直流送端电网安全稳定运行的重要因素。通过开展换流站暂态过电压及事故后稳态电压的特性研究,在分析静态无功补偿设备动作特点和调相机性能特点的基础上,针对配置了新一代调相机的高压直流送端系统,以抑制送端电网暂态过电压、减小事故后稳态电压越限水平以及减少换流变分接开关动作次数为目标,制定换流站无功协调控制策略,即:调相机采用定无功控制,直流小功率时运行在进相状态,大功率时运行在滞相状态,代替站内部分交流滤波器投入;交流滤波器采用定交流电压控制,换流站无功适当过补,直流大功率时代替部分交流系统无功补偿装置。对某实际特高压直流系统的机电仿真结果表明,所提协调控制策略有效抑制了故障时的暂态过电压,改善了事故后稳态电压水平,同时减少了直流功率变化时换流变分接开关的动作次数。

  单位:1. 四川大学电气工程学院;2. 国网四川省电力公司电力科学研究院

  摘要:随着高压直流输电系统不断发展,直流系统故障对交流系统的影响变得更加复杂和严重。换相失败作为交直流混联系统中最常见的故障之一,为定量分析其对超长距离、弱联系电网稳定性的影响,提出了高压直流系统换相失败下的送端系统安全稳定运行风险评估方法。通过分析换相失败产生机理,及其对送端系统造成的功率冲击,考虑送端系统对冲击能量的吸收能力和多直流间交互作用,结合弱送端系统稳定性的关键要素—联络线平均负荷/容量比和潮流熵,建立弱送端系统安全稳定运行风险评估模型。算例分析结果表明,该模型适用于多直流系统换相失败下送端系统安稳风险评估,其评估结果能准确反映不同换相失败场景对送端系统的影响程度。

  单位:1. 南昌工程学院机械与电气工程学院;2. 国网江西省电力有限公司电力科学研究院;3. 特变电工新疆新能源股份有限公司;4. 郑州轻工业大学电气与信息工程学院;5. 许继集团有限公司

  摘要:柔性直流输电技术已经发展为超高压直流输电的一种主要方式。然而多个工业现场出现低频振荡现象,从而影响了供电的可靠性。现有理论从感应发电机效应和次同步控制相互作用角度解释了暂态短路等异常工况下低频振荡的原因,却无法分析正常功率调动时低频振荡的机理。基于此,该文从多个角度,系统地研究了柔性直流输电系统的低频振荡问题:1)通过数学模型定量地分析了其作用机理,MMC阻抗特性、开关频率、低频运行特征和环流的低通特性共同引起了低频振荡;2)采用环流抑制、开关频率优化和有源阻尼等多种控制手段,改进了现有的低频振荡抑制算法;3)搭建了双端±420kV柔性直流输电系统的基于实时数字仿真系统(real time digital simulation system,RTDS)的硬件在环仿真,利用典型柔性直流输电工程的参数,对比所提算法和传统算法的实现结果,验证工业现场的适用性。该文所提低频振荡机理能够解释低频振荡发生的各种原因,所提控制策略可以抑制低频振荡发生,提高柔性直流输电系统的可靠性。

  单位:1. 电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司);2. 北京交通大学电气工程学院

  摘要:混合多端直流输电具有较好的工程应用前景,目前对于混合多端直流线路保护的研究主要集中在原理与算法方面,缺乏对保护配置方案进行系统的研究。该文在PSCAD上搭建了混合多端直流输电典型拓扑结构仿真模型,分析了混合多端直流输电线路保护技术难点,研究了混合多端直流线路故障特征,在此基础上提出了直流线路保护的配置方案及直流断路器重合闸策略,具有一定的工程应用价值。

  作者:李跃婷,朱艺颖,许涛,刘翀,贺静波,雷霄,王薇薇,金一丁,王峰渊,陈晓刚

  单位:1. 电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司);2. 国家电力调度控制中心;3. 国网浙江省电力有限公司

  摘要:基于华东电网经典夏低极限方式搭建全电磁暂态模型,开展交直流电网交互影响的仿真研究时,发现在锦苏直流落点区域发生交流严重故障时,锦苏直流功率会大幅度持续振荡的隐患。研究分析确定,受苏州地区电网强度、负荷特性的影响,在极端工况下,锦苏直流过快的直流调节速度、缓慢恢复的交流电压交互影响,使得电流指令反复进出VDCOL环节,引起直流功率持续振荡。构建了采用典型交直流模型的小型算例,发现在特殊系统条件下,不同控制特性的直流输电系统均有可能出现上述问题。针对此种极端情况,提出了抑制振荡的优化控制策略,通过仿真试验,对优化策略的有效性和实用性进行了验证,保证故障恢复期间有效抑制直流功率振荡,使直流工况快速稳定恢复。目前该策略已应用于锦苏直流实际工程中。

  单位:1. 上海交通大学电子信息与电气工程学院;2. 广东电网有限责任公司东莞供电局;3. 广东电网有限责任公司电力科学研究院

  摘要:电力电子技术的发展以及直流电源和直流负荷的应用,促使交流电网向交直流混合电网转变。传统交流电网最优潮流(OPF)问题可以确定电网的安全经济运行状态,非线性潮流方程的存在使得OPF问题属于非线性非凸优化问题的范畴。在融合电力电子变压器(PET)的交直流混合电网中,PET的运行约束进一步增加了交直流混合电网OPF问题的非凸性。将重点解决交直流混合电网OPF问题的非凸性。交直流混合电网OPF问题的目标函数为最小化发电成本以及线路和电力电子变压器的损耗,约束条件包括交直流电网中各节点功率平衡约束,电压幅值约束,各支路功率约束以及和电力电子变压器相关的运行约束。使用凸松弛技术将OPF问题转化为半定规划(SDP)问题,并推导得出零松弛间隙的充分条件,以获得全局最优解。在含PET的扩展IEEE 33测试系统上进行仿真,证明了零松弛间隙的充分条件适用于实际交直流混合电网,并且可以获得全局最优解。

  单位:1. 电网安全与节能国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司);2. 国网浙江省电力有限公司

  摘要:柔性直流输电系统接入电力系统主网络,使得电网交直流耦合更加紧密,同时精确地仿真柔性直流输电系统和大规模交流电网成为一个全新的挑战。文章从系统仿真研究的角度,提出一种基于HYPERSIM的柔性直流输电系统数模混合仿真建模方法,该方法以超级并行计算机SGI为核心,接入了实际柔性直流输电工程的控制保护装置。文中从仿真模型构架、一次系统建模、控制保护系统的简化原则、实现以及数模接口技术等方面对所提模型展开深入研究。选择渝鄂±420kV背靠背柔性直流输电工程施州换流站的典型试验,将所提模型的仿真结果与现场试验波形进行了详细的对比,结果表明所提模型的动态响应特性与实际工程的响应特性吻合,可以为研究柔性直流与大规模交直流混联电网间的相互影响提供准确的仿线

  针对基于模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)的直流输电系统,文中利用其灵活可控性,提出了一种基于谐波主动注入的接地极线路测距方法:通过对某一极换流站投入子模块数量的主动控制,改变对应极线直流电压,从而在接地极线路上产生不平衡谐波电流和电压分量;在此基础上,即可实现可靠的故障测距。仿真结果表明,所提出的谐波注入方法能够产生所需的谐波分量,且对系统正常运行影响较小;此外,接地极线路上直流不平衡电流大小对该方法的测距精度影响较小;在高阻接地、近端接地、噪声影响等工况下仍能保持较高的测距精度,最大误差小于1.5%,能够满足接地极线路的测距精度要求。

  摘要:三相电压型PWM整流器的状态空间模型具有多输入多输出的非线性结构。根据瞬时有功功率守恒原理,建立了整流器有功电流与直流母线电压之间的小信号模型。整流器工作在整流状态时,存在一个右半平面的零点,系统呈现出非最小相位特性。为了更加精确地分析在离散控制下整流器的性能,建立了三相PWM整流器采用电压、电流双闭环控制结构时系统的离散域模型,提出了电压、电流控制器参数的工程设计方法,并且详细地分析了系统各参数对系统稳定性的影响。研究结果表明:系统的稳定性主要受到了电压外环比例系数、交流侧滤波电感、母线电容、负载因素影响。最后,实验结果证明了上述理论分析的正确性。

  摘要:电力电子变换器已被广泛应用于航空航天系统、直流输电、分布式能源和智能电网等领域,其可靠性问题成为学术界和工业界的研究热点。开展对电力电子变换器开路故障监测与智能诊断方法研究,对避免二次故障、降低运维时间与成本和提高电力电子系统可靠性具有重要意义。文章首先对电力电子变换器故障特征进行分析与总结,然后对特定基于人工智能(artificial intelligence,AI)技术的电力电子变换器开路故障诊断方法及应用实例综述,随后提出一种基于随机森林与瞬时故障特征相结合的故障诊断方法用于三相电力电子变换器故障诊断,最后提出基于AI的电力电子变换器开路故障诊断方法面临的挑战,并展望该领域未来的研究方向。

  电压源换流器在高压直流输电及新能源并网中起着至关重要的作用。为研究基于脉冲宽度调制技术(pulsewidth modulation,PWM)三相逆变器受死区影响的谐波特性,首先,基于傅里叶级数分析的方法,推导出谐波的定量计算公式。通过PWM的调制过程详细分析了死区时间对三相逆变器输出相电压波形的影响。在此基础上推导出了附加死区的谐波计算公式,定量分析了死区对谐波幅值的影响,从理论上揭示了死区效应的谐波产生机理。其次,基于所推导的谐波定量计算公式,从谐波含量理论计算的角度,提出一种在调制信号中注入补偿分量的死区效应补偿方法。最后,仿真和实验结果证明该谐波计算方法可以定量分析死区效应的影响,并验证了所提出的补偿算法能够有效补偿死区效应,验证了此定量分析的正确性和补偿方法的有效性。

  研究工/低频电网互联下双端口模块化多电平矩阵变换器的特性是实现变换系统轻型化设计的基础,同时也为变换器参数选定提供理论依据。首先分析了工/低频系统和变换器电压电流之间的关系,揭示了电容电压波动产生的机理;其次根据工/低频功率耦合下模块电容电压波动量提出电容值计算公式,指出电容的选定与工/低频系统电压幅值比、频率以及功率因数有着密不可分的联系;最后从经济性角度分析了工/低频系统电压幅值比以及频率对模块电容电压的影响,再从变换器稳定运行角度,探索两端系统功率因数与模块电容之间的关系。仿真计算验证了上述理论分析的正确性,分析结果可为实际工程中电容值的选取以及换流系统的设计提供理论基础。

  摘要:基于下垂控制的直流微电网在负荷频繁投切时母线电压会急剧波动,严重影响直流电压的电能质量。直流电容可以阻碍直流母线电压的突变,但是过大的直流电容又会延长系统达到稳态的时间。提出了一种基于模型预测控制的直流微电网电压动态响应优化方法,在负荷突变时采用较大的虚拟电容减缓直流电压的变化,在动态响应后期采用较小的虚拟电容使直流电压快速达到稳态。首先给出蓄电池侧虚拟电容的工作原理,通过模型预测控制得到最佳的虚拟电容值,并作用于DC/DC换流器的虚拟电容控制上;其次设计了电流内环的模型预测控制器;最后比较了电流内环分别为PI控制和有限集模型预测控制时对直流母线电压动态响应的影响。基于RT-LAB建立了直流微网仿真模型,仿真结果验证了所提控制的有效性。2

  电动汽车等恒功率负荷大量接入直流微电网可能导致系统振荡失稳,对系统的稳定运行提出了挑战。分析了恒功率负荷聚合接入导致系统失稳的机理,并提出了一种基于Nyquist判据的直流微网稳定性估计方法。首先,在负荷动态特性相同的假设下,推导了直流微网等效降阶模型,将含N个恒功率负荷的高阶直流微网等效为含单个负荷接入的微网降阶系统。在降阶系统中,单个恒功率负荷经N倍的线路阻抗和N倍的电源输出阻抗接入恒定电压源,其负荷个数N对稳定性的不利影响称为阻抗倍增效应。然后,为不失一般性,文章进一步讨论了恒功率负荷动态特性不同的情况。在此基础上,文章提出了一种微网稳定性估计方法,可用于衡量恒功率负荷聚合接入带来的失稳风险、并估计系统允许接入的CPLs的最大数量。最后,通过算例分析证明所提方法的有效性。

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