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计及柔性直流的城市电网多源无功控制及短路电流修正策略 [PDF]
全球能源互联网, 2021 城市电网存在着供电能力有限、无功储备不足等问题,合理的接入柔性直流可以有效地缓解上述问题。在无功控制方面,提出城市电网多源无功协控策略,利用柔性直流动态无功调出迅速、灵活可控的优点,将柔性直流纳入城市电网传统无功支撑源（发电机、调相机、投切电容等）协调控制体系,充分发挥柔直暂态电压控制响应迅速、传统无功源稳态电压控制低成本优势,在实际电网仿真中验证控制策略的有效性。考虑柔性直流接入城市电网后可能带来的短路电流超标风险,针对现有的短路电流计算方法对柔性直流远端故障场景计算结果偏保守问题 ...
唐晓骏 +5 more
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柔性直流并入城市电网后对换流站近区短路电流的影响研究 [PDF]
全球能源互联网, 2023 大型城市供电电网短路电流已经接近断路器遮断容量，柔性直流接入系统后，会在故障期间提供工作电流，导致交流系统短路电流超标，柔性直流输送功率受限。从柔性直流内外环控制方式及交流系统短路电流计算原理出发，分析得出柔性直流短路电流的幅值和相位对并网点的短路电流影响均较大，其中幅值受外环电流限幅环节的影响易于控制，因此需着重对相位进行控制。基于此提出了一种降低柔性直流输电换流站两端PCC点短路电流的控制策略。以厦门柔性直流工程为例，开发了交直流混合模型，与实测波形对比验证了模型的正确性。通过对不同类型故障下 ...
朱琳, 寇龙泽, 范征, 谷怀广
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全球能源互联网, 2018 架空线柔性直流电网是实现大规模可再生能源广域协调互补和可靠送出的有效解决方案，是未来高压大容量柔性直流输电的重要应用方向。直流线路短路电流是柔性直流电网中换流阀、直流断路器及电抗器等关键主设备参数选取的重要依据之一。通过建立双极柔性直流电网单个换流站在直流线路不同短路故障类型下的等效电路数学模型，构建了故障时刻双极柔性直流电网等效电路网络模型，提出了一种适用于双极柔性直流电网的单极接地、单极接中性线及双极短路的暂态短路电流定量分析方法，实现了双极柔性直流电网直流线路任意故障类型 ...
裴翔羽 +5 more
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适应城市电网的多端柔性直流输电可行性分析及仿真研究 [PDF]
全球能源互联网, 2019 城市电网规模庞大复杂且核心城区负荷密度急剧攀升，为提升城市电网电力输送能力，基于城市电网中长期负荷增长模式与预测技术，从电压等级选择、城市电网供电方式分析及交直流输电方式比较等综合分析城市电网多端柔性直流输电的可行性。通过比较多端柔性直流输电与传统交流输电在城市电网供电应用上的利弊，提出适应于城市电网的交直流协调控制策略，研究多端柔性直流输电系统的优化运行。最后以南京电网为例，进行南京电网交直流混合系统建模和多端柔性直流输电仿真，研究多端柔性直流输电与城市电网的交互影响 ...
马洲俊 +4 more
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有源型柔性直流输电技术在全球能源互联网背景下的应用研究 [PDF]
全球能源互联网, 2020 全球能源互联网是实现新能源资源在全球范围内合理配置和高效利用的重要发展方向。基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter，MMC）的柔性直流输电技术凭借其可以为无源电网提供支撑和控制灵活的特点，正逐渐成为构建全球能源互联网的重要技术手段之一。对柔性直流输电技术在全球能源互联网背景下的应用进行了深入研究。首先梳理了柔性直流输电在全球能源互联网中的3种典型应用场景。接着利用PSCAD/EMTDC仿真研究了传统柔性直流在典型应用场景下的故障特性 ...
刘耀 +7 more
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全球能源互联网, 2019 柔性直流输电是未来电网的发展趋势，而短路电流水平是制约柔直电网运行与发展的瓶颈，因此有必要研究柔性直流输电系统换流站交流侧发生短路故障时输出的短路电流水平。通过分析柔性直流系统中换流器的运行方式与控制原理，量化换流器输出短路电流幅值和相位的影响因素，文章得出换流站近区交流系统三相短路故障发生后换流站输出短路电流的解析计算公式，并通过搭建三端柔性直流输电系统，验证所提理论分析方法的正确性。该研究为柔性直流输电系统接入现有电力系统后三相短路电流的计算提供了修正方法。
李英彪 +3 more
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500kV直流断路器快速机械开关典型故障特性及可靠性提升方法研究 [PDF]
全球能源互联网, 2023 直流断路器是构建柔性直流电网不可或缺的关键设备。快速机械开关是直流断路器中承载电流、实现快速分合闸、耐受分闸恢复电压的核心组件，其结构复杂、动作速度快、电气应力严酷、可靠性要求高，因而设计研制难度大，任一环节出现问题均会影响直流断路器乃至柔直电网的安全可靠运行。然而，目前快速机械开关由于存在设计选型不合理、工艺管控不严格、试验考核不完善等问题，导致在实际工程应用中故障率较高。针对已应用于张北柔性直流电网试验示范工程的500 kV直流断路器，分析了直流断路器研制、调试 ...
魏争 +4 more
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±500 kV 同塔三回柔性多端直流输电线路防雷保护 [PDF]
全球能源互联网, 2020 同塔三回柔性直流输电线路在节约输电走廊等方面具有较大优势，但其防雷设计较单回或者双回输电线路有明显区别，特别在构成直流电网情况下，应从严控制线路雷击跳闸率。为此，以张北±500 kV柔性直流电网试验示范工程（单回）为背景，采用电气几何模型及行波法分析了±500 kV同塔三回柔性直流输电线路的耐雷性能，研究了极导线布置方式、避雷线保护角、地形地貌特征、接地电阻等典型因素对线路绕击及反击跳闸率的影响。计算结果表明，避雷线保护角采用-14°设计，极导线采用推荐的E布置方案时 ...
刘士利 +4 more
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全球能源互联网, 2020 风电场经柔性直流孤岛送出时，其交流故障特性与采用交流电网送出时不同，传统的低电压穿越策略不适用于孤岛接入柔性直流的场景。因此，需结合风电场和柔性直流系统的控制目标、运行约束和故障特性，研究提出新的故障穿越策略。首先，将风电场交流对称接地故障分为4个发展阶段，分析故障时风电场和换流站对交流电压的耦合影响；随后，分析风电场不同电流输出策略对交流故障穿越特性的影响；提出了在故障稳态阶段送端换流站采用定电流控制、风电机组采用有功电流注入，以及在故障恢复阶段交流电压斜坡建立的故障联合穿越策略 ...
刘启建 +5 more
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张北柔性直流电网试验示范工程直流控制保护设计原则与验证 [PDF]
全球能源互联网, 2020 张北柔性直流电网试验示范工程（简称张北工程）将建成世界上首个直流电网，该工程4个换流站采用手拉手环网结构，具有多回路冗余特性，可以实现新能源孤岛接入、多电源供电、多能互补，形成了真正意义上的直流电网。针对张北工程直流电网特点，确定了控制保护系统的难点与主要设计原则，提出了针对直流电网的多换流站协调控制、换流器自适应控制等关键控制策略以及直流保护配置，最后通过硬件闭环实时仿真验证了控制保护系统设计的合理性。
郭贤珊, 卢亚军, 郭庆雷
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