【摘 要】
：
基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电工程在近年来出现了多起高频谐振事件:2015年西班牙-法国联网工程发生了频段在1.6 kHz的高频谐振事件;2017年鲁西背靠背工程广西侧电压和电流出现1271Hz左右的高频分量;2018年渝鄂工程鄂侧和渝侧分别出现1810Hz和700Hz的高频振荡事件.这些高频振荡事件发生后导致换流站闭锁,由此产生的功率盈余/缺额将对接入的交流电网产
【机 构】
：
武汉大学电气与自动化学院,武汉430072;南方电网科学研究院有限责任公司,广州510663
论文部分内容阅读
基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电工程在近年来出现了多起高频谐振事件:2015年西班牙-法国联网工程发生了频段在1.6 kHz的高频谐振事件;2017年鲁西背靠背工程广西侧电压和电流出现1271Hz左右的高频分量;2018年渝鄂工程鄂侧和渝侧分别出现1810Hz和700Hz的高频振荡事件.这些高频振荡事件发生后导致换流站闭锁,由此产生的功率盈余/缺额将对接入的交流电网产生严重的冲击.首先回顾了国内外典型的MMC-HVDC高频振荡事件,并总结归纳振荡发生的机理;然后从柔性直流输电系统数学建模、高频振荡分析方法以及振荡抑制策略等角度对研究现状进行介绍和总结,指出目前研究中存在的难点和不足;最后对MMC-HVDC高频谐振问题的后续研究做出展望.
其他文献
为解决±10 kV柔性直流配电网发生短路时故障电流大,开断短路电流困难的问题,提出一款±10 kV混合式中压直流断路器拓扑方案.利用PSCAD/EMTDC软件对该直流断路器拓扑进行仿真.仿真结果表明:当系统发生短路时,直流断路器能够在2.54 ms(《3 ms)时间内分断2.5 kA短路电流,转移支路中承压绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)两端最大电压约为17.5 kV,同时研究了RC回路中不同R值(1 Ω,5 Ω,10 Ω)对系统电压振荡波
探讨一种直观、易于理解且反映雷击放电机理的实验方法,以评价不同类型避雷针的雷击接闪效能差异,对雷电防护领域形成共识显得尤为重要.为此,论文首先分析了雷电环境下地面目标物上避雷针的雷击接闪过程,指出不同类型避雷针接闪效能的差异主要体现在对迎面放电过程的影响上;接着,提出了如下实验评价方法:采用针-板间隙的放电实验布置,对4m及以上间隙施加1.2/50μs标准雷电波模拟迎面流注放电过程,对6m及以上间隙施加250/2500μs标准操作波模拟迎面先导放电过程;然后,通过比较非传统避雷针与传统避雷针的放电起始时刻
目前直流接地极大地电阻率勘探在方法应用、数据解释和反演求解等方面还存在一些技术困难,增加了直流接地极的设计运行及其对周边环境的影响评估的不确定性.首先对比了5种地质学的勘探方法应用于精细大地电性勘探的技术特征,提出了使用考虑埋深的和基于传输线模型的线性滤波法解决水平层状直流接地极精细大地模型求解时存在理论难度高和算法复杂的问题,并给出了验证的算例.其次提出了一种四极法与可控源音频大地电磁法联合应用来校正静态效应的精细大地电性勘探方案.在磁法勘探反演目标函数中加入四极法反演取得浅层电性模型的约束条件,有效实
风电具有强不确定性,其大规模并网极大地削弱了电力系统抵御频率波动的能力.为保障高比例风电电力系统的频率安全,该文从电力系统机组组合角度提出改进措施.首先,建立电力系统源-荷-储多主体动态频率响应模型,依此构建电力系统整体动态频率响应模型,并采用全系统等效调速器方法对模型进行简化.在此基础上,进一步提出系统受扰后的最大频率变化率、稳态频差、最大频差计算方法.然后,以系统运行成本最小为优化目标,构建计及动态频率响应的高比例风电电力系统机组组合模型,并提出求解模型的双层优化方法.最后,基于改进IEEE 39节点
增设快速频率响应备用容量,为威胁系统频率安全事件设立备用规划方案,是应对电力系统频率稳定新形势的重要手段.首先,考虑一次调频事故拦截的潜在收益,采用风险偏好成本收益分析模型作为小概率极端事件的风险价值评估依据;基于序贯蒙特卡洛方法建立常规机组、高压直流传输线路、风电机组的运行状态模型,并将故障集输入所提的系统频率仿真模型中,对功率扰动实现系统频率追踪及下降最低点捕捉,进而获得满足快速频率响应备用容量;兼顾可靠性收益与备用综合成本,定义快速频率响应备用成本收益模型,并提出相应的备用方案可行性校验方法.算例结
特高压输电线路进出等电位过程中的电位转移电流特性是确定带电作业人员的安全防护和智能化装置的抗电磁干扰措施的重要参数.为此采用自触发和自保存的便携式电位转移脉冲电流采集装置对1000 kV交流输电线路沿耐张串进出等电位过程中的电位转移电流进行了测量,对实测的电位转移电流的幅值、脉冲数、脉宽以及比能量等时域特性进行了统计分析,并采用小波分析研究了电位转移电流的频谱能量特性.结果 表明:进出等电位过程中,转移电流脉冲峰值平均值达到1179A,正负脉冲基本呈对称分布,幅值差异较小;转移电荷平均值约为1440 μC
永磁直驱风力发电系统要求其保护用空气断路器可以开断较宽频率范围内的短路电流,而电弧动态特性直接影响了断路器的开断性能.为此以微型断路器和塑壳断路器为例,首先开展了不同频率下的电弧开断实验,得到了电弧电流、电弧电压,并计算了整个燃弧期间内的电弧能量、归一化时间和允通能量,研究了频率对表征电弧动态特性的关键物理量的影响规律.其次,定义了归一化时间来表征栅片中的涡流对电弧运动过程的阻碍程度.最后对比分析了不同灭弧室结构对电弧动态特性的影响.结果 表明:随着频率的增加,归一化时间增加,限流系数增加,电弧能量减小,
为解决多气隙的特高压并联电抗器振动极易超标的问题,该文基于气隙结构的差异性设计研究,提出了含多气隙的特高压并联电抗器减振优化设计方案.首先分析了特高压并联电抗器铁芯的振动机制,指出麦克斯韦力和磁致伸缩力的矢量和是影响铁芯振动强度的主要原因.然后通过调节铁芯气隙长度的排布方式,搭建了一系列具有不同气隙结构的特高压并联电抗器铁芯真型仿真模型,并采用多物理场有限元仿真计算的方法,系统性地研究了气隙结构对特高压并联电抗器铁芯振动的影响规律.研究结果表明:铁芯气隙结构的变化会影响麦克斯韦力和磁致伸缩力的大小和作用位
接地变压器作为特种变压器,己在大中型变电站中得到广泛应用,其可靠性直接影响电力系统的安全运行水平.针对接地变压器运行工况复杂、状态检测手段匮乏以及影响其负载损耗变化的因素多等问题,通过推导出不同工况下接地变压器负载损耗的表达式,分析了系统单相接地故障对其负载损耗的影响;在PSCAD软件中建立配电网仿真模型,通过系统单相接地故障时母线电压的仿真波形和故障录波进行对比,验证模型正确性;在此基础上,进一步进行仿真分析,并用实际故障录波验证了仿真结论的可靠性.结果 表明:当系统发生单相接地故障时,接地变压器高压绕
Tesla变压器在高功率脉冲电源中占有重要地位,其次级绕组是机械故障损坏的主要部位.为了研究次级绕组充电过程中所受动态电磁力以及绕组机械故障机理,建立了有限元模型与集总电路相结合的绕组受力仿真模型.先使用COMSOL有限元分析软件提取Tesla变压器的分布参数,构建求解集总参数电路得到次级线圈的电位电流分布,然后将电流分布赋给有限元模型中的次级线圈作为磁场场源,计算磁场以及电磁力分布.仿真结果验证了平行于锥形线圈母线上的电磁力分量是引起绕组线圈错位的主要原因,且错位力的分布集中在两端,垂直于线圈母线上的压