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, 2023 针对中国第一个海上风电柔性直流送出工程—江苏如东工程，从系统拓扑方案构建、过电压与绝缘配合、系统功率盈余问题与交流故障穿越技术以及控制保护技术等方面开展了深入研究，构建了轻型紧凑化的海上风电柔性直流系统拓扑方案，取消了海上换流站的启动回路与接地回路等；提出了海陆换流站的避雷器配置方案与参考电压的选取原则，形成了海陆换流站的绝缘配合方案的典型范式；提出了集中式、分布式、混合式直流侧有功功率动态平衡装置的典型拓扑方式，解决了陆上换流站交流侧故障穿越难题；提出了工程的整体控制保护方案 ...
卢亚军 +6 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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, 2023 全球能源互联网以“两个替代、一个提高、一个回归、一个转化”为发展方向，推动全球清洁能源广泛大规模开发利用，通过“九横九纵”骨干网架，建设跨区域输送、跨时空互补、全球配置的战略通道，实现全球清洁能源多能互补的广域广泛应用。首先分析全球能源互联网与多能互补的内涵和内在关系，总结全球能源互联网多能互补的典型应用场景；然后提出基于全球清洁能源资源评估平台（GREAN）和生产模拟的多能互补协同开发综合规划分析方法；最后通过典型案例 ...
余轶 +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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±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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不同桥臂电抗配置海上风电柔直换流站暂态应力与绝缘配合对比 [PDF]
全球能源互联网, 2022 全球海上风电柔性直流并网工程总容量已达10 GW，随着单位投资成本不断降低，柔性直流在未来一段时间内仍然是远海风电并网工程的首选方案。由于海上换流站交流电网主要由风电场构成，其暂态电气应力相比陆上换流站有所不同；此外，不同桥臂电抗配置方案会产生不同暂态电气应力。为此，重点针对对称单极系统，对比分析了阀交流侧和直流侧两种桥臂电抗配置方案海上换流站的暂态电气应力。通过建立PSCAD/EMTDC仿真模型，详细分析了海上换流阀交流侧单相接地、两相短路等关键性故障暂态应力特性差异与产生机理 ...
李元贞 +5 more
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500 kV耦合负压换流型混合式直流断路器原理与研制 [PDF]
全球能源互联网, 2018 多端柔性直流系统在分布式能源和直流负荷接入、网络柔性互联、电能质量等方面具有显著优势，成为未来电网的重要发展趋势。为了保证多端柔性直流系统安全稳定可靠运行，需要能够在数毫秒内开断故障电流的直流断路器。本文面向张北±500 kV柔性直流电网示范工程的应用需求，开展了500 kV直流断路器原理研究与样机研制。首先，提出500 kV耦合负压换流型混合式直流断路器系统方案，给出其拓扑结构、工作原理和控制逻辑；进而，设计基于电磁斥力操动机构和电磁缓冲机构的快速机械开关 ...
张翔宇 +7 more
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±500 kV柔直电网与新能源和常规发电机组的协调控制研究 [PDF]
全球能源互联网, 2018 张北±500 kV四端柔直电网工程的送端张北站和康保站作为新能源外送的汇集站，分别连接大规模风电场群，受端北京站和丰宁站分别作为新能源消纳中心和柔直电网的功率平衡节点与华北地区交流电网相连接，丰宁站建有抽蓄机组为系统提供紧急功率支撑。整个工程结构复杂，风电场群出力间歇性、随机性大，柔直系统直流电压对多端有功功率的吞吐平衡量敏感性强，受端负荷中心对电能质量要求高，这为柔直换流器、新能源风电机组和抽蓄机组的控制提出了严峻挑战。针对三者的协调控制展开研究，为柔直送端换流器设计了带频率附加控制的V-f控制 ...
王炳辉 +6 more
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