鲁西背靠背混合直流输电工程引发次同步振荡的风险评估及抑制方法研究
电力电子化电力系统的振荡问题及其抑制措施
电力电子化电力系统的振荡问题及其抑制措施摘要:伴随着我国电力事业的不断发展以及相关技术的进步,电力电子化电力系统的发展中,所遇到的振荡问题也寻求到了有效的抑制措施。
基于此,本文针对电力电子装置引起振荡的原因分析进行分析,并且利用增加虚拟阻尼、改进控制目标、减小测量环节延时以及增加抑制振荡的电力电子装置关键词:电力电子化;电力系统;振荡问题引言:伴随着电力电子装置的应用,我国电力系统的整体质量不断提升,并且电力系统的电力电子化趋势越来越明显。
在电力电子设备应用时,会对整体的电力系统造成一定的振荡,这一现象产生已经有了较长的历史,并且直接影响到了电力系统的整体稳定。
为了保证电力电子装置以及电力系统的整体稳定,必须要能够针对电力电子装置引起振荡的原因进行分析,并保证寻求正确的抑制方法。
1.电力电子装置引起振荡的原因分析电力电子装置对于电力系统的建设以及使用具有十分重要的意义,在当前的电力半导体技术发展过程中,已经能够从单个电子开关发展到多个串并联的应用,适合在高压大电流的环境下进行应用。
电力电子装置连入到了电力系统之中以后,如果不能够安稳运行,就会产生电流的不稳定现象,电力电子装置实际应用时,由于以下的原因产生振荡,降低了整体的电力系统使用质量。
1.1振荡产生的数学机理当前较为常见的电力电子装置引发的振荡,其可以有效利用数学机理开展分析。
结合非线性动力学的理论针对电力电子装置进行分析,一般情况下非线性的系统振荡可以分为四个主要类型,分别为系统周期性振荡、准周期振荡、系统混沌解对应的非周期振荡以及平衡点附近运动轨迹对应的负/弱阻尼振荡。
在实践当中,周期性振荡的发生过程电流电压变化如图1所示。
图 1 振荡发生时母线、电压、系统电流变化示意图混沌引起的非周期性震荡则是体现在了经典的两机系统当中,其中两台发电机的电动势幅值以及相位都会出现直轴暂态电抗。
现阶段的电力振荡分析都需要能够立足于平衡点的线性化理论,同时要能够结合低频振荡以及次同步振荡进行有效的分析,在这种前提之下,能够了解到电力系统周期当中的一些规律,从而探索电力系统振荡的机理[1]。
混合直流输电系统功率同步控制研究
混合直流输电系统功率同步控制研究吴杰;王志新【摘要】针对一端采用传统电网换相换流阀(line commutated converter,LCC)另一端为电压源换流阀(voltage sourced converter,VSC)的混合直流输电系统因其直流侧电抗较大,造成传统双闭环矢量控制策略中电流内环的快速性与稳定性相互矛盾、暂态扰动易造成系统功率振荡等问题,提出VSC侧换流站采用功率同步控制的方法,同时,通过增加桥臂电容储能控制环,保持三相桥臂电容电压之和基本不变,抑制系统功率和直流电压波动,减小了有功功率控制环存在欠阻尼特性的影响.最后,结合模块化多电平变流器(modular multi-level converter,MMC)应用,利用仿真软件搭建双端混合直流输电系统模型,通过仿真验证了所采用方法的正确性、有效性.%Aiming at the problems that rapadity and stability of inner current loop in traditional double loop vector control strategy is conflictive and the system power oscillation caused by transient disturbance,which were caused by the larger reactance of the hybrid HVDC (composed by traditional converter and voltage source converter) DC side.So Power Synchronization Control (PSC) method was proposed for VSC side converter.And the energy control loop of arm capacitors was proposed.It can maintain the sum of capacitor voltage in arms which is approximately constant,and suppress fluctuations of system power and DC voltage.The effect of underdamping characteristics in power control loop in PSC method was weakened.Finally,the application for modular multi-level converter (MMC) of this method was derived.In addition,the double-endhybrid HVDC model was completed in PSCAD and simulation results show that the proposed methods are correct and effective.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2017(021)007【总页数】10页(P1-10)【关键词】功率同步控制;混合直流输电;模块化多电平;稳态模型;欠阻尼特性【作者】吴杰;王志新【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240;上海师范大学信息与机电工程学院,上海200000;上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM4610 引言直流输电技术发展至今已划分为两大分支,基于晶闸管的电网换相换流器直流输电(line commutated converter based high-voltage direct current,LCC-HVDC)和基于全控电力电子器件(如IGBT等)的柔性直流输电[1-2]。
鲁西背靠背直流工程开建
鲁西背靠背直流工程开建
6 月12 日,世界首次采用大容量柔性直流与常规直流组合模式的背靠背直流工程云南电网主网与南方电网主网异步联网工程正式开工建设。
工程建
成后,将有效保障清洁水电的稳定输送,为云南电力外送广东、广西通道安装
一个更加稳定的安全阀,大幅度提高南方电网主网架的安全性、可靠性。
背靠背直流工程,简单来说就是将高压直流输电的整流站和逆变站合并
在一个换流站内,在同一处完成交流变直流、再由直流变交流的换流过程。
超
高压公司异步联网项目部经理任成林介绍说。
通过交流变直流,再从直流变交流,实现云南电网与南方电网主网相连的3 条500 千伏交流线路全部异步联网。
该工程柔性直流电压达±350 千伏,一期建设包括100 万千瓦柔性直流和100 万千瓦常规直流,最终规模达到300 万千瓦。
工程计划于2016 年6 月建成投运。
云电外送通道增加安全阀
鲁西背靠背直流工程地点位于云南省曲靖市罗平县,包含鲁西换流站新
建工程和交流线路配套工程两部分。
据任成林介绍,该工程在世界首次采用大容量柔直与常规直流组合模
式,柔直单元容量达1000 兆瓦、直流电压达±350 千伏,电压和容量均为世界最高水平。
其中,工程所需的单相三绕组换流变、柔性直流换流阀及阀控、单相双绕组联接变以及直流控制保护等换流站主设备均属国内首次研制。
截至目前,南方电网已形成八交八直西电东送主网架。
交直流混合运
行、远距离、大容量输电,其中潜藏着巨大的运行风险。
云电外送南方区域通。
±660kV直流输电工程投运后电网次同步振荡问题研究
HD V C整 流侧在定 电流或者定功率控制时引
起 的 S O问题 , 以用 图 2描述 其 机理 。 S 可 与整 流站 强耦 合 的发 电机 上有 一个 微 小 的扰 动 A ( o)从 OAj, 而 导致 换 流 站交 流母 线 电压 产 生 摄 动 △ A 。 ( O) 电压 变 化后 , 发 角 就 要 有 相 应 的偏 差 △ 从 而 触 ,
关 键词 : 次 同步振 荡; 直 流输 电 ; 机 组作 用 系数 法 中图分 类号 : T 4 M8 3 文 献标 志码 : B 文章 编号 : 17— 6 32 1 )k 00 — 4 6 2 34 (0 0z一 0 10
17 美 国 Sur ut 流 输 电工 程 调试 97年 qaeB t e直
“ 精确法” 以比较精确和定量地研究次同步 可 振荡的详细特性 。 这类方法的典型代表是 “ 复转矩 系数法” “ 、特征根分析法” 时域仿真法” 和“ 。这类
方法 的特 点 是 需 要 较 详 细 和 精 确 的 原始 数 据 , 如
发 电机轴系参数 、 直流控制系统的结构和参数等 ,
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图 2 直 流 输 电 系统 引 起 的 S O机 理 S
引起 次 同步 振 荡 。其 根本 原 因是 直 流 控制 器 的作
用。如图 1 所示 。
的“ 率 扫 描分 析法 ” 频 和用 于 研究 由直 流 输 电 引起 的次同步振 荡 问题 的“ 机组作 用系数 法 ” 。
次 同步振 荡 比次 同步 谐 振概 念 的范 围要 大 一
些 ,它在更广的范 围内研究几点耦合系统的相互 作用 ,即汽轮 发 电机组 和诸 如 电力 系统稳定 器
基于宽频测量的电网次-超同步振荡风险评估与振荡抑制辅助决策关键技术研究
基于宽频测量的电网次/超同步振荡风险评估与振荡抑制辅助决策关键技术研究一、技术类别共性关键技术。
二、总体目标随着新能源的大规模接入和高比例电力电子设备的应用,电网次/超同步振荡事件日益频繁,严重影响了电网的运行安全,迫切需要对电网的次/超同步振荡进行监测和抑制,现有监测手段缺乏次/超同步振荡准确的辨识方法和判定依据,缺乏振荡的风险评估能力,仅能够在振荡发生后进行被动监测,无法实现振荡的事前预警及主动干预,无法在振荡发生后为调度运行人员提供振荡的抑制辅助决策,不利于电网的安全稳定运行。
本项目拟采用宽频测量技术,在实现电网基波、间谐波和谐波实时测量的基础上,对电网次/超同步振荡分布式监测与辨识技术、风险评估技术和振荡抑制辅助决策技术开展研究,研发基于宽频测量的电网次/超同步振荡风险识别与振荡抑制辅助决策系统,实现电网次/超同步振荡分布式实时监测、辨识与预警,实现新能源并网点振荡风险的准确评估,并以此为基础,为新能源并网接入下电网次/超同步振荡的事前预警及干预、事中监测与抑制和事后分析与应对提供系统性的解决方案,有效避免或者减少振荡事件的发生,有效降低振荡事件引起的危害,保障电网运行安全,为我国能源转型提供支撑。
三、课题设置情况1、电网次/超同步振荡分布式监测与辨识技术研究;2、电网次/超同步振荡风险评估方法研究;3、电网次/超同步振荡抑制辅助决策技术研究;4、电网次/超同步振荡风险评估与振荡抑制辅助决策系统开发。
四、项目实施期限本项目研究的起止时间为2021年1月至2022年12月。
五、课题内容课题1:电网次/超同步振荡分布式监测与辨识技术研究主要研究内容:(1)研究基于宽频测量的次/超同步振荡分布式监测技术,制定分布式监测的工程化实施方案,明确振荡分布式监测告警的主子站交互机制;(2)研究基于功率、间谐波电流等多参量的次/超同步振荡辨识技术;(3)研究次/超同步振荡判定方法及告警阈值工程化设置原则。
±350 kV鲁西背靠背柔性直流阀控系统设计缺陷及改进措施
069+
云南侧阀控 A 套 W 相下桥臂电容电压最大值 076+
云南侧 下桥臂 电流 W 相(MU) 095+
-48 ms
-32 ms
-16 ms
0 ms
最大采样值:5.000 个(第 100774 采样点)
16 ms
最大采样值:2702.000 kV(第 102234 采样点)
最大采样值:7946.000V(第 101119 采样点)
CHU Haiyang, RAN Xuebin, MO Yue, SONG Haibin, MAO Zhenxuan, GUAN Yuyang, BAO Ye
(Tianshengqiao Bureau, China Southern Power Grid Ultra High Voltage Transmission Company, Xingyi 562400, China)
-
Abs
>6
延时 700 μs
主控箱与脉冲 箱通信故障
2.2.2 旁路超限故障 图 2 为旁路超限故障逻辑框图。每个功率模块
单元主控板会将模块旁路请求及旁路状态上送运 算箱,当运算箱统计任意一个桥臂已旁路的子模块 数量与请求旁路数量之和大于 25 时,立即置位旁路 超限标志位,并下发闭锁命令向主控箱上传跳闸请 求。若主控箱检测到运算箱上传的旁路超限标志 将再次下发闭锁命令并出口跳闸,同时向换流站极 控制保护上报阀控跳闸请求。
鲁西背靠背换流站云南侧换流阀采用荣信电 力电子股份有限公司的阀控系统,广西侧换流阀采 用中国西电集团有限公司的阀控系统。以云南侧 阀控系统为例,阀控系统由 2 面换流阀控制屏、12 面 脉冲分配屏和 1 面换流阀故障录波屏组成。
电力系统次同步振荡抑制方法概述
电力系统次同步振荡抑制方法概述王瑞闯【摘要】The paper presents four types of Subsynchronous Oscillation (SSO), including the inductive generator effect,torsion oscillation. transient torque amplification and SSO caused by other electrical equipment. The paper describes the basic concept and generation mechanism of the SSO. reviews the restraining methods used to counter the SSO and the current development of each method. and finally points out the issues for further studies.%介绍了次同步振荡研究的感应发电机效应、扭转相互作用、暂态力矩放大以及由其他电气装置引起次同步振荡的主要内容.阐述了次同步振荡的基本概念及产生的机理,并介绍了目前抑制次同步振荡的方法及发展现状,指出了需进一步研究的问题.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】5页(P47-51)【关键词】次同步振荡;串联补偿;柔性交流输电系统;直流输电【作者】王瑞闯【作者单位】广东电网公司,江门供电局,广东,江门,529000【正文语种】中文【中图分类】TM71随着我国西电东送规划的深度实施,超高压、远距离输电线路和大容量发电机组的投入运行势在必行。
为了提高电力系统稳定性和输电能力,串联电容补偿和直流输电得到了广泛的应用,由此也给电力系统的安全稳定带来了新的挑战,电力系统次同步振荡就是其中的一个重要问题。
鲁西背靠背直流工程投运电压等级、输电容量世界之最
间 同 步 增 加 ,甚 至 无 法 在 项 目投 资 回 期 时 间 范
鲁 西背 靠背直 流 工程 投运 电压 等级 、输 电容 量世 界 之最
近 日,世界 电压等 级 最高 、输 电容量 最 大的 柔性 直流 输 电工程一 一 “ 鲁 西 背靠 背直 流工程 ” 柔性 直流 单元 在 罗 平 建成投 运 。该 工程创 造 了该 领域 的 多个世 界 第一 ,除 了世 界上 第一 次采 用 了常规 和 柔直单元 的并联 运行模 式之 外 , 柔直单 元额 定容量 1 0 0 0兆瓦 、直流 电压 ±3 5 0千伏 ,电压和 容量都 是 目前 为止世界 最 高水平 的 ,工程 的综合 自主化 率达到 1 0 0 %。 “ 鲁 西 背靠 背直 流工 程” 是 南方 电 网公 司重 点 工程 ,项 目位 于 罗平县 ,是 目前世 界 上首 次采 用 柔性 直流 与常规 直流组 合模 式的 背靠 背工程 。 ( 来源 :南方 电 网技 术情报 中心 )
以下架 空线 路统一 采用 l 8 5 mm 铁 塔 ,故 增 加
3 )本文 针对 目前 云南 光伏 电价为 0 . 8 8 元/ 度及 目前 云南单 公里 架空 线路投 资进 行论 述 , 具 体 工 程 项 目, 可 结 合 施 工 现 场 情 况 及 当 时 的
电价 进 行 更 细 致 的优 选 。
上式中 :
△ 电能 损 耗 ,k W. h
, m 导线最大负荷电流, A
线 路 电 阻 ,Q
最大功率损耗 时间 ,h
根 据上 述公 式 ,对 各种 导线 在最 高 允许 温 费用迅速 回收多投资部分资金。 度下 的 电能损 耗进行 计算 ,电能 损耗值 是各 类 2)从 光 伏 发 电项 目的 特 点 来 看 ,大 容 量 光 导 线 在 其 一 定 运 行 温 度 及 对 应 的 允 许 电流 下 的 伏 发 电项 目的按 照热稳定 容量来 核定 导线 截面 损耗 值 ,从 计算 结果 可 以看 出,小截 面导线 因 是 可行 的 ,因为年 费用相 差较 小 ,同时通 过增 运行 温 度和 负载 电流均 比较大 ,故 比大截 面 的 大导线 截面 而少损 耗 电能 的费用 回收多投 资部
柔性直流输电系统的谐振问题及主动抑制方法
柔性直流输电系统的谐振问题及主动抑制方法摘要:随着柔直基础理论深入研究及工程应用出现的问题,科研人员逐步揭示了柔直控制系统相关参数,例如锁相环(phase-lockedloop,PLL)、内外环、环流抑制,对柔直阻抗特性及稳定性的影响,然而上述影响的研究主要集中在低频段,对柔直高频段的影响研究少有文献报道。
柔直工程在新能源接入、城市供电、大电网互联等应用方面已经出现了次同步振荡、中频振荡和高频振荡现象。
关键词:柔性直流输电;谐振;抑制前言未来,柔性直流输电的技术必将在可再生能源并网、孤岛供电、城市电网供电、交流电网互联,汽车充电桩等应用领域得到更高更快的发展,同时随着柔性直流设备成本将不断下降,柔性直流输电在城市电网的应用也将成为可能。
1直流输电系统典型应用场景1.1点对点跨区域输电点对点跨区域输电是目前高压直流输电的最主要应用场景。
这种场景的主要特点为:①通常需要远距离输送大功率,交流线路无法有效地实现这个目的,只能通过高压直流输电系统;②直流系统送受端通常位于不同的交流电网;③通常潮流从整流侧流向逆变侧,一般不会出现潮流反转的现象。
1.2非同步电网背靠背互联非同步电网背靠背互联是高压直流输电的主要应用场景之一。
背靠背直流输电的主要功能是实现异步联网、不同交流电压间的联网和在大范围交流电网联网时起“隔离”作用,达到控制联络线功率、限制短路电流和故障水平、提高原有交流系统稳定性的目的,从而提高整个电网安全稳定运行水平,可以分为3类。
1)系统间异步联网。
目前世界上电力系统采用50Hz和60Hz两种频率,当不同频率的电网靠近而需要互联时,采用背靠背直流是最为简便和理想的办法,多年来也是首选措施。
美国的Highgate、Blackwater等背靠背直流均属此类。
2)不同交流电压电网互联。
位于加拿大魁北克蒙特利尔的Chateauguay站既是异步电网互联,又起到不同交流电压电网互联的作用(加拿大侧交流电压315kV,美国侧交流电压120kV)。
背靠背变换器的仿真研究
毕业设计(论文)题目背靠背变换器的仿真研究专业电气工程及其自动化背靠背变换器的仿真研究摘要背靠背电压源型变换器在轻型直流输电系统,变速恒频风力发电系统轻型直流输电系统以及电动机变频调速中有着越来越重要的作用。
PWM 整流-PWM逆变形式的背靠背VSC不仅具有良好的输出性能,更具有良好的输入性能,可获得任意功率因数的正弦输入电流,且具有能量双向流动的良好能力。
介绍了背靠背电压源型变流器在dq同步旋转坐标系下的动态数学模型、背靠背电压源型变流器与两端交流系统互联时的功率交换控制原理。
设计了基于直接电流控制的双闭环控制器,实现了有功功率和无功功率的解耦控制,基于系统传递函数,采用极点配置的PI参数设计方法,使控制器的期望性能指标与PI参数之间建立了直接的量化关系。
最后,利用PSCAD软件搭建了背靠背VSC变换器控制仿真模型,最终通过对背靠背VSC与两端交流系统的功率交换进行控制仿真,验证了所设计控制器的有效性。
关键词:背靠背电压源型变换器、dq轴解耦控制、直接电流控制AbstractBack-to-back voltage source converter is becoming more and more important in new fields such as VSCF wind power generator system and HVDC light. back-to-back VSC in the form of PWM rectifier-PWM inverter not only has good output performance, but also has good input performance,and it can obtain sinusoidal input current with any power factor as well as a bidirectional energy flow.The dynamic mathematical model for back-to-back VSC under dq synchronous reference frame is represented as well as the power exchange control principle between converters and two side ac systems.t A dual closed loop controller based on direct current control strategy is designed for active power and reactive power exchange between the converter and two side ac systems, active power control and reactive power control are decoupled. According to the system transfer function, the direct quantitative relationship is established between the desired performance targets and PI parameters based on pole-assignment for PI parameter′s design metho d.Finally, power exchange control simulation model for back-to-back VSC based on PSCAD is set up, Power exchange control between back-to-back VSC and two side ac systems is simulated, the validity of the proposed controller is demonstrated by the simulation results. Keywords: back-to-back voltage source converter, dq axisdecoupled control, direct current control目录第1章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 背靠背VSC的研究现状 (1)1.2.1 背靠背VSC的应用情况 (1)1.2.2 VSC控制策略的研究现状 (5)第2章背靠背VSC的数学模型 (6)2.1 背靠背VSC的工作原理 (6)2.2 背靠背VSC的数学模型 (10)第3章背靠背VSC的控制器设计 (11)3.1背靠背V S C的上层控制策略 (11)3.2背靠背V S C的控制器设计 (12)3.2.1背靠背V S C内环电流控制器设计 (12)3.2.2背靠背V S C直流电压控制器设计 (15)3.2.3 背靠背VSC2侧控制器设计 (18)3.3 本章小结 (20)第4章背靠背VSC仿真运行结果 (22)4.1 背靠背VSC 系统功率控制仿真建模 (22)4.1.1 锁相环 (22)4.1.2d q变换模块 (23)4.1.3 调制波发生模块 (23)4.1.4 上层控制模块 (24)4.1.4P W M发生模块 (25)4.2 背靠背VSC 系统功率控制仿真结果 (28)4.2.1 直流电压控制仿真结果 (28)4.2.2 VSC1侧无功功率控制仿真结果 (28)4.2.3 VSC2侧有功功率控制仿真结果 (30)4.2.4 VSC2侧无功功率控制仿真结果 (31)结论 (33)致谢 (22)参考文献 (32)附录 (42)第1章绪论1.1 选题的背景及意义目前,以全控型器件和PWM 技术为特征的背靠背电压源型变流器(VoltageSource Converter, VSC),由于具有能够实现能量的双向流动、有功功率和无功功率可独立控制、产生的谐波含量小、直流电压可控等诸多优点,在节能与新能源备受重视的当今社会,已成为变速恒频风力发电系统、轻型直流输电系统及电动机变频调速技术的核心,从而得到了广泛的关注[1~5]。
一种抑制双馈风电场并网次同步振荡的鲁棒控制方法[发明专利]
专利名称:一种抑制双馈风电场并网次同步振荡的鲁棒控制方法
专利类型:发明专利
发明人:王彤,杨京
申请号:CN201910275309.4
申请日:20190408
公开号:CN109995080A
公开日:
20190709
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法。
该方法包括:A.建立双馈风电机组并网系统状态空间描述;B.建立混合H/H的D区域稳定约束条件;C.建立包含不同运行风电工况的凸多胞体模型;D.利用线性矩阵不等式求解状态反馈矩阵,形成次同步振荡鲁棒阻尼控制器。
通过本发明的一种抑制双馈风电机组并网系统次同步振荡的鲁棒控制方法,可以为系统次同步振荡模式提供足够的阻尼,并且当风电功率在较大范围内变化时,控制器也具有较好的控制效果。
申请人:华北电力大学
地址:102206 北京市昌平区北农路2号
国籍:CN
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基于鲁西背靠背柔性直流系统的南方电网黑启动方案
基于鲁西背靠背柔性直流系统的南方电网黑启动方案基于鲁西背靠背柔性直流系统的南方电网黑启动方案周剑,黄磊,刘春晓,徐光虎(中国南方电网电力调度控制中心,广州510663)摘要:根据南方电网异步联网后的结构特点,提出了基于鲁西背靠背柔性直流系统的南方电网黑启动方案。
首先,从云南异步联网运行的特点及对南方电网黑启动目标网架的影响出发,分析了鲁西背靠背柔性直流系统应用于电网黑启动的优势,提出了柔性直流系统的黑启动策略。
在此基础上,研究了基于柔性直流系统的南方电网黑启动方案,并给出了利用鲁西背靠背柔性直流系统恢复云南电网和南方电网主网的详细路径和具体步骤。
最后,通过现场试验和RTDS仿真验证了所提黑启动方案的可行性和有效性。
关键词:黑启动;异步联网;柔性直流系统;背靠背;模块化多电平换流器0 引言近年来,世界范围内发生了多起大停电事故,电网大面积停电风险依然存在[1]。
研究电网黑启动方案,对于提高电网大停电后的故障恢复效率、最大限度地减少电网大停电所造成的影响具有重要意义[2 - 4]。
柔性直流输电系统由于具有不依赖交流电网强度、不存在换相失败风险等诸多优点,可利用其实现异步运行电网之间互为黑启动电源开展电网黑启动,该研究被广泛关注,并已在国外工程中得到了应用[5]。
长期以来,南方电网交直流并联运行的结构特点带来了复杂的安全稳定问题。
为优化电网结构、降低电网失稳风险,南方电网于2016年实施了云南电网与南方电网主网的异步联网工程。
异步后的南方电网结构和特性均发生了较大变化,原有交直流输电通道功率转移引起的全网系统性的功角失稳问题得到有效化解,但仍然存在多回直流闭锁引发频率失稳、进而导致电网崩溃的风险,需要研究异步运行后云南电网及南方电网主网失稳后的快速恢复措施。
云南电网与南方电网主网的异步联网通道中包含背靠背柔性直流单元,可作为云南或主网一侧停电后的启动电源,协助电网快速恢复。
本文根据南方电网异步网架的结构特点,研究基于柔性直流系统的南方电网黑启动方案。
宁东直流近区新能源诱发次同步振荡风险评估
宁东直流近区新能源诱发次同步振荡风险评估任勇;黄永宁;高峰【期刊名称】《宁夏电力》【年(卷),期】2016(000)001【摘要】由于配套大容量的火电机组和装机容量较大的新能源发电并网机组,宁夏电网宁东直流近区存在诱发次同步振荡风险问题,本文分析和研究了宁夏电网宁东直流近区相关站点的PMU监测数据,对宁东直流近区因新能源发电诱发火电机组次同步振荡风险评估。
结果表明:虽然间谐波引起次同步振荡的第一种作用形式,在新能源发电较小出力工况下,宁东直流近区火电机组发生次同步振荡的风险较低;但是,间谐波激发次同步振荡的第二种作用形式普遍存在,其对发电机轴系的危害甚至高于三相对地故障,因此,需进一步加强各种工况下次同步谐波与振荡的监测、研究及防范工作,以保障电网安全可靠运行。
%Because of matching large capacity coal-fired units,and larger installed capacity of new energy generating units in eastern Ningxia DC nearby area of Ningxia power grid,it exists the risk of inducing sub-synchronous oscillation. by analyzing and studing the PMU (phasor measurement unit) monitoring data from related substations of eastern Ningxia DC nearby area,conducts risk assess ment for new energy generation inducing sub-synchronous oscillation of coal-fired units in eastern Ningxia DC nearby area of Ningxia power grid. The result shows that:even though under the condition of less output of new energy generation and the first efficient form of interharmonics caused sub-synchronous oscillation,appearing the risk of sub-synchronousoscillation is lower at coal-fired units in eastern Ningxia DC nearby area of Ningxia power grid,but the second efficient form of interharmonics caused sub-synchronous oscillation is common existence,the perniciousness for shafting of generator is even higher than the three-phase ground fault,so should fur ther strengthen the monitoring,study and precaution for sub-synchronous harmonic and oscillation under various operating conditions,ensure power grid safe and reliable operation.【总页数】6页(P53-58)【作者】任勇;黄永宁;高峰【作者单位】国网宁夏电力公司电力科学研究院,宁夏银川 750011;国网宁夏电力公司电力科学研究院,宁夏银川 750011;国网宁夏电力公司电力科学研究院,宁夏银川 750011【正文语种】中文【中图分类】TM714【相关文献】1.直流控制系统对直流近区交流线路短路电流幅值的影响 [J], 樊佳辉;都洪基2.鲁西背靠背混合直流输电工程引发次同步振荡的风险评估及抑制方法研究 [J], 张帆;张东辉;柳勇军;洪潮;李树鹏;时伯年;钟庆3.含常规直流和柔性直流的交直流混合系统次同步振荡抑制研究 [J], 时伯年;李树鹏;梅红明;柳勇军4.直流近区新能源场站设备耐受高电压能力分析 [J], 樊国伟[1];忽浩然[2];张锋[1];王衡[1];刘德福[1];宋朋飞[1];印欣[1];樊国旗[3]5.利用直流输电抑制交直流系统次同步振荡的仿真研究 [J], 余军;何富发;周波因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法
背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法郭磊磊;金楠;韩东许;李晋【摘要】针对常规的模型预测共模电压抑制方法需要设计权重因子、计算量大、开关频率高等问题,提出了一种改进的基于电压矢量优化的背靠背永磁直驱风电变流器共模电压抑制方法.详细分析了每个电压矢量对背靠背风电变流器电流变化率的影响,从而揭示了3矢量法存在电流畸变的本质原因,并基于该分析结果提出了一种改进的4矢量模型预测共模电压抑制方法.该方法不仅适用于机侧变流器,而且适用于网侧变流器.在实现共模电压抑制的同时,该方法还可以降低开关频率并减小计算量,且没有明显影响电流的动稳态特性.仿真和实验结果验证了所提方法的有效性.%Conventional model predictive common-mode voltage reduction methods need to design weigh-ting factors and have problems of large calculation amount and high switching frequency.An improved voltage vector optimization based common-mode voltage suppression strategy is proposed for back-to-back permanent-magnet direct-drive wind power converters.The influence of each voltage vector on the current rate of the back-to-back wind converter was analyzed in detail,which reveals the essential reason of cur-rent distortion in the 3-vector method.Then,an improved 4-vector based common-mode voltage suppres-sion strategy was proposed based on analytical results.This method can be applied not only to the genera-tor side converter but also to the grid side converter.And this method can suppress the common-mode voltage,and at the same time reduce the switching frequency and the calculation amount with no obvious effect on the dynamic and steady state responseof the current.Simulation and experimental results verify the effectiveness of the proposed algorithm.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2018(022)006【总页数】11页(P77-86,95)【关键词】背靠背;永磁直驱风电变流器;共模电压抑制;模型预测控制;低开关频率【作者】郭磊磊;金楠;韩东许;李晋【作者单位】郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】TM3130 引言近年来,永磁直驱风力发电系统因其可靠性高、电网适应能力强等优点而在大功率风力发电系统,特别是海上风力发电系统中得到广泛应用[1-4]。
交_直流电力系统的次同步振荡问题分析方法与应对措施
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第1期
能发生次同步振荡,需要进行专门分析。
IEC 919- 3 标准提出了一种定量的筛选工具,用
来表征发电机组与直流输电系统相互作用的强弱。
5. 华北电力大学(北京),北京,102206)
摘 要: 交流串补输电技术和直流输电技术,在提高电力系统的暂态稳定、增加线路送出功率、加
强互联电网稳定性的同时也为发电机组的轴系带来了发生扭振的安全隐患问题。由于上述技术中使
用了电容元件和大量的晶闸管元件,在一定条件下造成“LC”谐振和 HVDC控制系统激发扭振,对发电
交、直流电力系统的次同步振荡问题分析方法与应对措施
杨文超 1、5 宋 畅 2 卓 华 2 林惊涛 3 薛成勇 4
(1. 神华国华(北京)电力研究院有限公司,北京,100069;2. 神华北京国华电力有限责任公司,北京,100025; 3. 神华陕西国华锦界能源有限责任公司,陕西 榆林,719319;4. 神华内蒙古国华呼伦贝尔发电公司,内蒙古 宝日希勒,021025;
4 应对措施
抑制电力系统次同步谐振 / 振荡的方法按照不 同的成因,可采取不同的措施。 4.1 由交流输电线路串联电容补偿引起的次同步 谐振
解决次同步谐振技术方案大体分为两类,一是 在网上,二是电厂。
(1)在电网上采取的措施主要有:a. 采用可控串 补 ;b. 改变系统运行方式。采用可控串补使补偿度可 变,运行更加灵活,但可控串补的控制部分如果工作 异常,则可能激发次同步谐振问题的发生。而通过改 变系统运行方式,如提高电压等级、改变电网网架结 构则是一项系统工程,较难采用。而且,在已建成的厂 对网远距离输电方式下,运行方式也无变化的余地。
柔性直流输电系统高频振荡分析与抑制策略综述
柔性直流输电系统高频振荡分析与抑制策略综述
刘淑豪;李朝霞;荆刘攀;顾娟
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2024()7
【摘要】柔性直流输电技术具有可控度高、谐波水平低、调节范围广等优点,在新能源大规模外送和长距离输电等方面都获得了应用。
国内外屡次发生了采用模块化多电平换流器的柔性直流输电系统的高频振荡事故,对电力系统的安全稳定运行造成严重的影响。
首先介绍国内发生的一些高频振荡事故,然后从高频振荡分析方法和抑制策略两方面讲解柔性直流输电系统高频振荡的研究现状,最后提出目前研究高频振荡问题所要面临的困难以及未来研究的方向。
【总页数】5页(P117-120)
【作者】刘淑豪;李朝霞;荆刘攀;顾娟
【作者单位】西藏农牧学院水利土木工程学院;西藏农牧学院电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM712
【相关文献】
1.渝鄂柔性直流输电系统中高频振荡影响因素及抑制策略
2.基于无源阻尼的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略
3.基于陷波控制的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略
4.基于附加改进有源滤波器的柔性直流输电系统高频振荡抑制策略
5.海上风电经柔性直流送出系统高频振荡分析及抑制策略
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评 估 及抑 制 方 法研 究
张 帆 , 张东辉 , 柳勇军 , 洪 潮 , 李树鹏 , 时伯 年2 , 钟 庆
( 1 . 南方 电网科 学研 究院有 限责任 公 司 , 广 东 广州 5 1 0 6 7 0 ; 2 . 北 京四 方继保 自动 化股 份 有限公 司 , 北京
t ur h i ne s h a f t s . Fo r t h i s r e a s o n. t h e me t h o ds o f UI F a nd t i me d o ma i n s i mul a t i o n a r e u s e d t o e va l u at e t h e r i s k o f s ub—s y nc h r o no us
2 0 1 7 年
第 4 5卷
第 4期
陕 西 电 力
S HAANXI ELECTRI C P oW ER
电 技 术 பைடு நூலகம்
Gr i d F e c h no l o g y
2 01 7, Vo 1 . 4 5 No . 4
鲁 西 背靠 背混合 直 流输 电工程 引发次 同步振荡 的凤险
Z HA NG F a n , Z HAN G D o n g h u i , L I U Y o n g j u n , HO NG C h a o , L I S h u p e n g , S HI B o n i a n 2 , Z HON G Q i n g
Ri s k As s e s s me n t a n d S u p p r e s s i o n M e t h o d S t u d y o n S u b — s y n c 量 l r t J n o
Os c i l l a t i o n Re s u l t e d F t o m L u x i Mi x e d Ba c k - t o - B a c k HVDC P r o j e c i
o s c i l l a t i o n c a u s e d b y t h i s H V DC p r o j e c t .A c c o r d i n g t O t h e p r i n c i p l e s o f c o m p l e x t o r q u e s y n t h e s i s .t W O n a n ' o w — b a n d mu h i — c h a n n e l
i n e l e c t r i c a l d i s t a n c e . wh i c h ma y l e a d t o s u b— s y n c h r o n o us t o r s i o n a l v i b r a t i o n o f t h e a b o v e — me n t i o n e d t wo p o we r p l a n t s ’ s t e a m
( 1 . C S G E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e , G u a n g z h o u 5 1 0 6 7 0 , C h i n a ; 2 . B e i j i n g S i f a n g A u t o ma t i o n C o . , L t d . , B e i j i n g 1 0 0 0 8 5 , C h i n a ; 3 . S o u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , G u a n g z h o u 5 1 0 6 4 0 , C h i n a )
1 0 0 0 8 5 : 3 . 华 南理 工 大学 , 广东 广州
摘
5 1 0 6 4 0 )
要: 鲁西背靠背 混合直流 输电工程与云南 电网的滇东和雨汪 电厂 电气距离较近 , 可 能引发 电厂汽轮机 组轴
系次 同步扭振。 为此 , 采用机组作用 系数 法和 时域仿 真法对该直流 工程 引发 次同步振 荡的风险进行 了有效评估。 根据 复转矩合 成原理 。 分别 为该直流工程 的常规 直流单元和柔性直流单 元设计 了窄频 带 、 多通道次 同步阻尼控 制器 。 E MT D C 时域仿真结果显 示, 所设计 的控制器 阻尼 效果 明显 , 在滇东和雨 汪 电厂在严苛条件下运行 , 也依 然
能有效抑制上述 电厂汽轮机组 的轴 系次 同步扭振 , 且对电 网运行方式和直流控制模式具有较强 的鲁棒性 。
关键词 : 鲁西背靠背直流 ; 次 同步振荡 ; 机组作用系数 ; 时域仿 真; 复转矩 ; 次同步阻尼 控制器
中图分类号 : T M 7 2 1 . 1 ; T M6 2 1 . 3 文献标志码 : A 文章编 号 : 1 6 7 3 — 7 5 9 8 ( 2 0 1 7 ) 0 4 — 0 0 3 0 — 0 4