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一种不依赖直流断路器的直流电网架构 认领
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作者 刘航 彭茂兰 +2 位作者 王越杨 张楠 严喜林 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期121-127,共7页
提出一种不依赖直流断路器的直流电网架构和相应的控制保护策略。根据电压等级和端口特征,将直流电网划分为若干子系统,通过在子系统间的连接线上串入故障隔离设备,即可不依赖直流断路器,实现直流故障的就地处理,故障子系统的隔离及重... 提出一种不依赖直流断路器的直流电网架构和相应的控制保护策略。根据电压等级和端口特征,将直流电网划分为若干子系统,通过在子系统间的连接线上串入故障隔离设备,即可不依赖直流断路器,实现直流故障的就地处理,故障子系统的隔离及重启过程不影响健全子系统正常的功率传输。相应的功率调节策略和站间通信分层设计方案,可以有效降低定电压控制换流站的过负荷风险及站间通信系统的复杂度。PSCAD/EMTDC环境下的仿真结果验证了所提出的直流电网和对应控制保护策略的有效性。 展开更多
关键词 直流断路器 直流电网 多端直流输电 直流故障 混联模块化多电平换流器
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具备潮流控制功能的多端口混合式直流断路器 认领
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作者 史雪亚 王鹤 +1 位作者 边竞 关佳欣 《现代电力》 北大核心 2020年第6期598-604,共7页
针对多端柔性直流电网的故障保护和潮流控制问题,该文提出一种具备潮流控制功能的多端口混合式直流断路器,由通流支路、主断路器支路两部分构成。当系统正常稳态运行时,该断路器具有潮流控制功能,可用于调节支路潮流;系统发生故障后,相... 针对多端柔性直流电网的故障保护和潮流控制问题,该文提出一种具备潮流控制功能的多端口混合式直流断路器,由通流支路、主断路器支路两部分构成。当系统正常稳态运行时,该断路器具有潮流控制功能,可用于调节支路潮流;系统发生故障后,相当于混合式直流断路器,用于切断故障电流。建立了具备潮流控制功能的多端口混合式直流断路器拓扑,阐述了稳态和暂态运行机理,并进行经济性分析。最后,在PSCAD仿真平台搭建了四端直流输电系统,验证了所提拓扑在潮流控制和故障切除方面具有良好的性能。 展开更多
关键词 直流电网 潮流控制 故障保护 多端口 直流断路器
考虑直流电抗器的电容型限流器特性及优化配置 认领
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作者 李国庆 边竞 +2 位作者 王鹤 孙云鹤 王振浩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期23-29,共7页
直流电网故障电流抑制已成为相关领域必须面对且亟待解决的重要问题之一。现有的故障抑制方法大多采用单一元件,为充分抑制故障电流的上升速率与峰值,文中提出了综合直流电抗器和电容型限流器特性的故障抑制及优化配置方法。首先,基于... 直流电网故障电流抑制已成为相关领域必须面对且亟待解决的重要问题之一。现有的故障抑制方法大多采用单一元件,为充分抑制故障电流的上升速率与峰值,文中提出了综合直流电抗器和电容型限流器特性的故障抑制及优化配置方法。首先,基于模块化多电平换流器的故障等值电路,从抑制原理和动作时序2个角度分析了安装故障限流器的必要性;其次,计算分析了电感和电容对故障电流的抑制特性,并将等值电路和求解方法推广到直流环网中,以故障电流和直流电抗器为目标构建了优化配置模型;最后,将优化结果应用于PSCAD/EMTDC仿真模型中,与仅使用直流电抗器相比,该配置结果可进一步减小40%的故障电流且并未延长故障切除时间,表明综合使用直流电抗器与电容型限流器能够大幅度减小故障电流,降低直流断路器的开断容量。 展开更多
关键词 直流电网 故障抑制 直流电抗器 电容型限流器 优化配置
多直流送端电网低频问题对策研究和工程应用 认领
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作者 吴冲 陈向宜 +3 位作者 王彦沣 方源 陈进 岳杨 《电力勘测设计》 2020年第6期1-7,共7页
随着西部电源基地的发展,越来越多的送端电网采用了多直流异步联网的方式。由于负荷相对送出规模较小,送端电网容易出现发电功率损失导致的频率降低稳定问题。分析了多直流送端电网当前面临的低频问题及相关控制系统的技术现状,阐述了... 随着西部电源基地的发展,越来越多的送端电网采用了多直流异步联网的方式。由于负荷相对送出规模较小,送端电网容易出现发电功率损失导致的频率降低稳定问题。分析了多直流送端电网当前面临的低频问题及相关控制系统的技术现状,阐述了利用多直流功率紧急回降措施的频率紧急协调控制系统主要设计思路,从系统总体架构、控制原则及控制策略等方面提出了详细的系统建设方案,最后介绍了该研究成果在西南电网的实际工程应用情况。 展开更多
关键词 多直流 送端电网 频率稳定 直流功率调制 紧急协调控制
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兼备故障限流及开断功能的直流电网集成化关键设备发展现状及展望 认领
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作者 贺之渊 王威儒 +3 位作者 谷怀广 李国庆 辛业春 王振浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期3402-3417,共16页
直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)及直流故障限流器(fault current limiter,FCL)是2种构建柔性直流电网所必需的关键设备,对2种装备进行集成化设计及研究可以有效降低投入成本及占地面积。该文首先对直流电网关键设备... 直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB)及直流故障限流器(fault current limiter,FCL)是2种构建柔性直流电网所必需的关键设备,对2种装备进行集成化设计及研究可以有效降低投入成本及占地面积。该文首先对直流电网关键设备进行概述;其次,分析DCCB及FCL单独接入直流系统所需面对的技术及经济问题;再次,对已有的集成化关键设备拓扑结构及接入方案进行详述,并在PSCAD/EMTDC软件中搭建张北直流电网模型,对不同方案进行仿真对比;最后,对直流电网关键设备的发展进行展望。 展开更多
关键词 直流断路器 故障限流器 直流电网 集成化 经济性
具备潮流控制功能的组合式高压直流断路器 认领
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作者 李晓栋 张哲任 +1 位作者 徐政 徐雨哲 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期153-160,共8页
针对直流电网目前面临的2个关键性问题:直流潮流控制自由度不够和直流线路故障,文中提出了一种适用于直流电网的具备潮流控制功能的组合式高压直流断路器。首先,介绍了模块化多电平潮流控制器和混合式高压直流断路器的基本结构和工作原... 针对直流电网目前面临的2个关键性问题:直流潮流控制自由度不够和直流线路故障,文中提出了一种适用于直流电网的具备潮流控制功能的组合式高压直流断路器。首先,介绍了模块化多电平潮流控制器和混合式高压直流断路器的基本结构和工作原理。然后,提出了一种组合式高压直流断路器,介绍了它的基本结构、配置原则、控制方式和工作原理;基于单换流器直流侧故障分析模型,分析了组合式高压直流断路器处理直流线路故障的可行性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了四端柔性直流输电系统,分别对组合式高压直流断路器的直流潮流控制能力和直流故障处理能力进行了仿真。仿真结果表明:组合式高压直流断路器能够很好地控制直流潮流,并具有处理直流线路故障的能力。 展开更多
关键词 直流电网 模块化多电平潮流控制器 组合式高压直流断路器 直流故障
基于风光互补的直流电网规划模型研究 认领
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作者 王康 戴明明 +3 位作者 李强 邓亚伟 王奎红 李志永 《四川电力技术》 2020年第4期66-69,共4页
社会工业化发展造成了能源短缺问题,目前,新能源的开发及利用已经成为能源战略的重要组成和发展方向。提出基于风光互补的直流电网规划模型,明确风光互补的直流电网规划指标,建立基于风光互补的直流电网规划模型;根据直流电网的二次规划... 社会工业化发展造成了能源短缺问题,目前,新能源的开发及利用已经成为能源战略的重要组成和发展方向。提出基于风光互补的直流电网规划模型,明确风光互补的直流电网规划指标,建立基于风光互补的直流电网规划模型;根据直流电网的二次规划,寻优风光发电收益指标,并给出电芯过热问题的实际解决方案。通过实验证明,与传统方法相比,基于风光互补的直流电网规划更合理。 展开更多
关键词 风光互补 直流电网 规划模型
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直流配电网在工业园区的应用 认领
8
作者 赵伟祺 《集成电路应用》 2020年第12期52-53,共2页
结合工业园区的实际需求来进行直流配电网的建设,从而保证直流配电网的总体架构能够适应工业园区的情况,充分发挥直流配电网所具备的线损小的优势。
关键词 直流配电网 工业园区 电网架构
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基于MMC的直流电网故障分析和保护方案研究 认领
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作者 康保林 高亮 屈子程 《电测与仪表》 北大核心 2020年第13期130-136,共7页
对MMC型直流输电系统直流侧故障检测方法及保护方案进行了研究。分析直流侧故障特性,提出了一种R-L并联限流结合电流变化率的故障检测方法,提高了故障检测速度。对采用直流断路器的故障处理方式,提出一种可有效解决出口断路器不正确动... 对MMC型直流输电系统直流侧故障检测方法及保护方案进行了研究。分析直流侧故障特性,提出了一种R-L并联限流结合电流变化率的故障检测方法,提高了故障检测速度。对采用直流断路器的故障处理方式,提出一种可有效解决出口断路器不正确动作时故障隔离问题的后备保护方案。运用PSCAD/EMTDC构建四端直流电网仿真模型,验证了故障检测方法和保护方案的有效性。 展开更多
关键词 直流电网 故障分析 故障检测方法 保护方案
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空气净化类负荷新型转速算法和控制方式研究 认领
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作者 于明 《微电机》 北大核心 2020年第5期62-66,共5页
本文在分析空气净化器驱动电机控制工作原理基础上,为降低旋转三相无刷电机启动和运行过程中对电网冲击,提出了基于动态补偿定子绕组电阻压降的新型转速估算方法,提高了转速辨识精度,减小了定子电流波动对电网扰动;同时,通过理论分析及... 本文在分析空气净化器驱动电机控制工作原理基础上,为降低旋转三相无刷电机启动和运行过程中对电网冲击,提出了基于动态补偿定子绕组电阻压降的新型转速估算方法,提高了转速辨识精度,减小了定子电流波动对电网扰动;同时,通过理论分析及仿真验证寻求了一种最优的PWM控制方式,实验表明,采用新型转速估计算法和PWM控制方式使得驱动电机运行平稳,改善了电网供电质量。 展开更多
关键词 无刷直流电机 新型转速估算方法 最优PWM控制方式 电网冲击
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一种电感耦合型高压直流限流断路器 认领 被引量:1
11
作者 王威儒 贺之渊 +4 位作者 李国庆 辛业春 谷怀广 朱琳 王振浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1731-1741,共11页
为保证直流电网发生单极接地故障后,健全线路仍能够正常传输功率,需要在各个直流线路上配置直流断路器,在换流器闭锁前切断故障线路,如何降低断路器的电力电子器件开断应力是目前研究的难点。以张北直流电网为主要研究对象,首先分析直... 为保证直流电网发生单极接地故障后,健全线路仍能够正常传输功率,需要在各个直流线路上配置直流断路器,在换流器闭锁前切断故障线路,如何降低断路器的电力电子器件开断应力是目前研究的难点。以张北直流电网为主要研究对象,首先分析直流单极接地短路的等效电路以及传统直流断路器的工作机理;然后,提出一种基于电感耦合型的高压直流限流断路器拓扑结构,以降低各个电力电子器件的开断应力,并详细地论述了该限流断路器的工作机理。限流断路器由故障隔离限流器和引流限流器两部分构成,各部分的电力电子器件可以相互配合,互相借用,有效地提升了该拓扑的经济性。在张北四端柔性直流电网仿真模型上将该方法与其他4种限流方法做对比,进行限流校验、电力电子器件承压校验以及经济性校验,结果表明该文所提出的电感耦合型限流断路器能够在3ms内完成故障引流,6ms内完成故障切除,具有良好的限流、断路能力,并且仅需要632个IGBT器件,经济性较高。 展开更多
关键词 直流电网 电力电子器件 耦合电感 限流断路器 经济性
基于二阶锥规划的含大规模风电接入的直流电网储能配置 认领 被引量:1
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作者 桑丙玉 姚良忠 +3 位作者 李明杨 艾小猛 周博 文劲宇 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期86-94,共9页
随着风电规模的快速增长,其消纳问题日益突出,直流电网结合储能技术能为风电大规模消纳提供一定技术支撑。以典型日下储能日化投资、火电机组运行成本与弃风惩罚成本之和最小为目标,提出了一种直流电网储能容量规划模型。模型综合考虑... 随着风电规模的快速增长,其消纳问题日益突出,直流电网结合储能技术能为风电大规模消纳提供一定技术支撑。以典型日下储能日化投资、火电机组运行成本与弃风惩罚成本之和最小为目标,提出了一种直流电网储能容量规划模型。模型综合考虑了火电机组、电池储能、抽蓄机组的协调运行,为非凸非线性模型,无法通过求解器直接求解。采用分段线性化、大M法及锥松弛等手段将模型转化为等效的二阶锥规划模型,可调用CPLEX求解器获得模型的全局最优解。最后,以风电汇集的多端直流系统为例进行仿真验证,结果表明配置的储能可提高系统风电消纳能力,降低系统运行成本,验证了所提模型的有效性。 展开更多
关键词 直流电网 风电接入 储能 二阶锥规划 机组组合
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大规模风电接入的柔性直流电网故障电流协同抑制方法 认领
13
作者 江守其 李国庆 +2 位作者 辛业春 王丽馨 杨勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期125-134,共10页
基于模块化多电平换流器(MMC)柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、多能互补和友好型并网的有效手段。针对直流断路器大电流开断成本高和技术难度大的问题,提出了一种适用于大规模风电接入的柔性直流电网故障电流协同抑制方法... 基于模块化多电平换流器(MMC)柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、多能互补和友好型并网的有效手段。针对直流断路器大电流开断成本高和技术难度大的问题,提出了一种适用于大规模风电接入的柔性直流电网故障电流协同抑制方法。通过分析直流故障特性,揭示了故障电流的关键影响因素,在此基础上,提出了MMC主动限流控制方法,并针对网侧和风电场侧换流站分别设计了参数选取原则,其中网侧换流站的限流性能可自适应于直流母线电压,在抑制故障电流的同时兼顾直流电网的快速恢复。针对风电场侧换流站,提出了集成限流功能的耗散电阻配置方法,使其同时具备解决直流电网功率盈余问题和降低桥臂换流阀电流应力的能力,并提出了其与主动限流控制以及直流断路器的协调配合方法,在保证风电场安全运行的同时协同抑制故障电流,从而降低对直流断路器开断速度、容量及其制造成本的需求。最后,基于RTLAB OP5600实时数字仿真平台搭建了四端柔性直流电网仿真模型,验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 直流电网 主动限流控制 参数选取原则 耗散电阻 协同抑制方法
应用于储能系统的双向DC/DC效率模型研究 认领
14
作者 张弛 曾杰 +3 位作者 曾嵘 余占清 宋强 钟国彬 《电气传动》 北大核心 2019年第8期38-42,共5页
随着新型含储能直流电网技术的不断发展,储能效率计算日益受到关注。针对直流电网中储能系统高频隔离双向全桥DC/DC变换器(DAB)的效率计算方法开展研究,提出一种适用于编程计算的傅里叶级数计算模型,与传统分段线性计算模型相比较,该模... 随着新型含储能直流电网技术的不断发展,储能效率计算日益受到关注。针对直流电网中储能系统高频隔离双向全桥DC/DC变换器(DAB)的效率计算方法开展研究,提出一种适用于编程计算的傅里叶级数计算模型,与传统分段线性计算模型相比较,该模型采用谐波循环思路,方法简洁,物理意义清晰,适于编程实现。通过样机试验,验证了所提计算模型的正确性及有效性。研究为储能系统效率计算及效率评估提供了一种优质的解决方案。 展开更多
关键词 直流电网 储能系统 高频隔离双向全桥DC/DC变换器 傅里叶级数 效率模型
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模块化多电平直流固态变压器的直流偏磁抑制研究 认领 被引量:1
15
作者 郁正纲 伏祥运 +3 位作者 杜云虎 魏星 吴小丹 季振东 《变压器》 北大核心 2019年第9期47-52,共6页
提出了一种快速直流偏磁抑制方法,该方法可以在单周期内快速消除变压器电流的直流偏磁,抑制变压器磁饱和。通过MATLAB仿真与传统的移相控制方法进行比较,验证了该方法的有效性与快速性。
关键词 直流变压器 直流电网 模块化多电平 直流偏磁
谐振式模块化高增益升压型直流变换器 认领
16
作者 杨帆 杨晓峰 +1 位作者 高逸飞 游小杰 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2019年第8期15-24,共10页
高压直流变换器是实现不同电压等级的直流电网线路之间互联的关键设备之一。然而传统高压直流变换器多存在增益低、装置体积和重量大等不足。提出了一种谐振式模块化高增益升压型直流变换器(resonant modular high-gain step-up DC/DC c... 高压直流变换器是实现不同电压等级的直流电网线路之间互联的关键设备之一。然而传统高压直流变换器多存在增益低、装置体积和重量大等不足。提出了一种谐振式模块化高增益升压型直流变换器(resonant modular high-gain step-up DC/DC converter,RMHGDC)拓扑,利用子模块电容与桥臂电感构成串联谐振回路,采用子模块级联结构获得更高的电压增益。在分析RMHGDC工作原理及关键参量数学关系的基础上,提出了一种高增益控制技术,实验结果验证了本文理论分析及控制的可行性和有效性。 展开更多
关键词 模块化 高增益 谐振 直流变换器 直流电网
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未来西部电网及可再生能源外送输电技术发展方向研究 认领 被引量:1
17
作者 姚伟 丁剑 +2 位作者 南佳俊 文劲宇 宋云亭 《中国能源》 2019年第3期33-39,共7页
在全球能源危机与环境污染的背景下,我国开发西部地区风电及太阳能发电等可再生能源,补充未来能源需求,推动能源革命已经刻不容缓。为此,本文针对适应中国西部大规模可再生能源外送的电网发展模式与输电技术来开展研究。本文结合西部电... 在全球能源危机与环境污染的背景下,我国开发西部地区风电及太阳能发电等可再生能源,补充未来能源需求,推动能源革命已经刻不容缓。为此,本文针对适应中国西部大规模可再生能源外送的电网发展模式与输电技术来开展研究。本文结合西部电网现状与未来发展规划的调研以及发达国家电网规划的经验启示,提出了西部电网未来发展方向与相关措施建议。通过梳理现有输电技术在国内的工程应用与未来输电技术的发展潜力,指出西部大规模可再生能源外送最重要最具发展潜力的三项输电技术,即直流电网、特高压直流输电与超导输电技术,并对这三项输电技术的未来发展提出建议。 展开更多
关键词 可再生能源外送 电网发展模式 直流电网 超导输电技术
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逆变电源直流电网快速直流断路器的分析和设计 认领
18
作者 刘思奇 沈兵 +2 位作者 庄劲武 柯其琛 雷冉 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期4517-4522,共6页
针对基于固态逆变器供电的低压舰船直流电力系统电网侧故障时先耐受短路电流的冲击再进行分断的需求,阐述了一种联合型快速直流断路器方案。开展了强迫转移电路的参数设计、转移电容充电电路的设计以及对自然换流过程的分析;为保证断路... 针对基于固态逆变器供电的低压舰船直流电力系统电网侧故障时先耐受短路电流的冲击再进行分断的需求,阐述了一种联合型快速直流断路器方案。开展了强迫转移电路的参数设计、转移电容充电电路的设计以及对自然换流过程的分析;为保证断路器分断短路电流的可靠性,通过试验获取了快速晶闸管的临界关断条件;研制了700V/1500A断路器样机并进行了短路分断试验,试验结果表明该断路器可在2 ms内分断20 kA的故障电流,验证了所作分析的正确性、所提方案的可行性。 展开更多
关键词 直流电网 延时分断 快速直流断路器 自然换流
单向MMC型DC-DC变换器控制方法 认领
19
作者 高昕 王江峰 《西安文理学院学报:自然科学版》 2019年第6期21-26,共6页
为了得到更好的基于MMC拓扑结构的单向DC-DC变换器输出的电压电流波形,采用了二次侧电压闭环产生参考电流,通过控制逆变侧电流,经过傅立叶分解法,与交流电压产生参考波形,基于最近电平逼近的策略,产生脉冲波控制一次侧MMC的子模块的投... 为了得到更好的基于MMC拓扑结构的单向DC-DC变换器输出的电压电流波形,采用了二次侧电压闭环产生参考电流,通过控制逆变侧电流,经过傅立叶分解法,与交流电压产生参考波形,基于最近电平逼近的策略,产生脉冲波控制一次侧MMC的子模块的投入与切除.最后通过PSCAD/EMTDC平台搭建了仿真模型.仿真结果表明:直流侧输出的电流电压波形振荡低,输入侧电流波形波动小,提高了电能传输质量,证明了控制策略的效果.实现了不同电压等级的直流之间的连接,得到更好的传输效果. 展开更多
关键词 MMC 直流传输 直流电网 拓扑结构
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柔性直流输电系统MMC换流阀闭环充电策略 认领 被引量:4
20
作者 张浩 刘欣和 +4 位作者 王先为 杨美娟 行登江 姚为正 吴金龙 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期134-142,共9页
随着柔性直流输电系统的快速发展与广泛应用,其启动工况愈发具有多样性,MMC换流阀传统开环充电策略需要综合考虑系统状态变量进行参数配置,且配置难度大。由此提出了通用性的换流阀闭环充电控制策略,无需检测系统状态即能将子模块稳态... 随着柔性直流输电系统的快速发展与广泛应用,其启动工况愈发具有多样性,MMC换流阀传统开环充电策略需要综合考虑系统状态变量进行参数配置,且配置难度大。由此提出了通用性的换流阀闭环充电控制策略,无需检测系统状态即能将子模块稳态电压控制在额定值,具有较好的适应性。首先,分析了柔性直流输电系统的三类充电回路及主动均压充电策略。其次,基于子模块特性不一致的均压需求分析,提出了完整的通用性闭环充电策略及对应的柔性直流输电系统的协调启动策略。最后通过PSCAD/EMTDC搭建了三端直流电网模型,仿真验证了闭环充电策略。结果表明闭合充电策略通用于各类换流站的启动充电过程,且可将子模块电压平稳充电至额定值,同时不存在桥臂过流及子模块过压等现象。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 柔性直流输电 直流电网 闭环充电策略 子模块均压 协调启动策略
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