交直流系统

摘要： 针对高比例可再生能源并网给交直流电力系统静态电压稳定评估带来的挑战,提出一种含多端柔性直流(VSC-MTDC)的交直流电力系统静态电压稳定域(SVSR)构建方法。该方法根据含VSC-MTDC的交直流电力系统静态电压稳定域边界(SVSRB)的拓扑特性,计及SVSRB搜索过程中换流站控制策略的转换,构建含VSC-MTDC的交直流电力系统SVSRB快速求解的预测-校正模型。首先,该模型借助连续潮流求取出交直流电力系统SVSRB上的初始临界点;然后,根据交直流系统SVSRB上相邻临界点之间的关联,以上一个已求SVSRB临界点为初值,通过所提预测-校正算法求解下一个SVSRB临界点,在此过程中,计及换流站运行参数越限带来的控制策略转换问题,实现SVSRB临界点的准确求解,以提升SVSR的构建精度和效率,增强交直流电力系统的电压稳定态势感知能力;最后,将所提方法应用于含VSC-MTDC的IEEE 5节点测试系统和IEEE 118节点测试系统中进行分析。结果表明,所提方法可实现交直流电力系统SVSR的准确、高效构建。

摘要： 0引言近年来随着变电站设备集约化、智能化的发展日趋成熟,变电站稳定运行和智能化水平受到显著关注。上述背景下,传统变电站落后和老化的设备改造呼声就显得愈发强烈。其中站内交直流电源作为站内设备正常运作的能源保障,其运行的日常监视和管理维护更是重中之重。本文以某110kV变电站交直流系统不停电改造项目为例分析讨论顺应时代发展的一体化电源改造方案。

摘要： 若直流受端单回交流线路单相高阻接地时逆变器未发生换相失败,此时单相断路器跳闸可能导致换相失败。首先利用对称分量法推导建立了单相断路器跳闸后的换流母线电压表达式,基于表达式分析了影响换流母线电压的主要因素,发现其与系统等效参数相关。随后研究了换流母线电压偏移角对关断角的影响机理,发现单相断路器跳闸后换流母线电压过零点前移是导致关断角减小的主要因素,严重时会诱发换相失败。最后在PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件平台搭建交直流仿真模型,仿真验证了受端单回线单相断路器跳闸对逆变器换相过程的影响,仿真结果与理论分析相吻合。

摘要： 多端柔性直流输电是在两端柔性直流输电基础上发展而来,用于解决大规模风电并网难题。该文阐述了一种风电场经VSC-MTDC并网的最优潮流计算模型,利用场景分析法模拟风电场出力的波动性,以火电机组总的发电成本最小为目标,采用预测-校正内点法求解。算例结果表明,该模型具有良好的收敛性,引入场景分析法后虽然火电机组总的发电成本增加,但火电机组的快速调节能力能有效应对风电出力波动性,从而保证电网的安全运行。

摘要： 随着大容量直流线路的相继投运,交直流系统连锁故障预测模型的完善日益迫切.针对目前研究缺乏交直流相互作用过程的动态特性仿真,提出一种基于多时间尺度的交直流系统连锁故障预测方法.首先将连锁故障划分为3种时间尺度过程,并根据不同的时间尺度建立相应的仿真模型.其中短时间尺度过程考虑直流换相失败、暂稳、交流线路严重过载;长时间尺度过程考虑交流线路一般过负荷和重载开断,并包含短时间尺度;极长时间尺度过程考虑负荷波动,并包含长时间尺度.其次,以IEEE39节点系统为例,对使用该预测方法形成的连锁故障过程进行分析,并与其他方法形成的连锁故障过程进行对比,主要从时间尺度特性及与实际的负荷情况两方面展示了预测方法所具有的优越性.最后对事故链各阶段不同控制措施的平均故障风险和有无直流调制的预测路径风险进行分析.结果表明:不同控制措施在不同阶段存在风险差异以及将直流调制加入控制措施中可减少控制代价.

摘要： 机电—电磁联合仿真技术兼顾机电暂态仿真和电磁暂态仿真二者优点,可应用于交直流输电系统仿真研究中,基于PSS/E与PSCAD/EMTDC联合仿真技术,对南方电网进行直流系统电磁暂态建模及交流系统机电暂态建模,并进行实例仿真研究,通过不同仿真工具的仿真曲线对比分析,说明机电—电磁混合仿真技术的优越性.研究结果表明,机电—电磁混合仿真与机电暂态仿真整体上系统响应趋势近似,在故障期间及故障恢复初期直流响应特性上还存在一定的差异性,机电—电磁联合仿真技术能更精确地体现多次换相失败及换相失败后直流系统恢复的过程,对交直流输电系统仿真研究具有较强的适用性.

摘要： 针对单区域交直流系统受能源类型和机组容量制约,难以实现能源高效利用和频率稳定控制的问题,提出一种考虑多能源互补的多区域交直流系统频率稳定联合控制模型.首先建立单区域多能源能量耦合模型;再基丁交直流混联电力系统的能量传递关系,建立交直流系统潮流模型;然后,基于多能源互补和多区域协调,建立考虑多能源互补的多区域交直流系统频率稳定联合控制模型.通过多区域交直流混联系统的算例分析表明,文章所提出的模型具有一定的鲁棒性,可以实现多区域交直流系统频率稳定联合控制,降低系统运行风险.

摘要： 换相失败恢复策略中的低压限流环节参数大多选择折中值或经验值,没有充分考虑无功功率的动态需求,影响系统恢复中的控制性能.文章建立了电流指令值与交流母线电压的关系式,提出了基于交流母线电压求解电流指令的恢复策略,采用静止同步补偿器(STATCOM)解决因恢复速率过快导致再次换相失败的问题,改善系统恢复特性.通过搭建仿真模型验证恢复策略可以改善系统的恢复特性,有效避免后续换相失败等问题.

摘要： MMC系统中含有大量开关器件,为及时检测到控制脉冲的跳变和防止出现数值震荡造成仿真不收敛的问题,需设置较小的仿真步长,但交直流系统小步长仿真将严重制约电磁暂态仿真速度.考虑到交流系统响应慢,可采用较大的步长仿真,因此该文采用基于传输线解耦法的多速率算法对MMC交直流系统进行电磁暂态仿真.根据各仿真步长和传输线延时之间的大小关系,分情况介绍多速率算法的实现和交互数据的处理,并通过加入延时解决大仿真步长大于线路传输延时的2倍情况下的耦合问题.最后搭建双端MMC交直流系统模型,对不同工况下多速率仿真的误差进行分析,验证基于传输线解耦法的多速率仿真算法可用于MMC交直流系统实时仿真平台的构建.

摘要： 交直流互联电网的三级电压控制结果应当满足换流站运行的独立控制方式,为此,提出一种考虑换流站独立控制约束的交直流系统静态无功优化方法.新模型以三级电压控制周期内直流功率及离散调压设备保持初始运行状态不变为基本假设,在常规交直流系统静态无功优化模型基础上,进一步考虑了直流系统就地无功平衡的死区控制约束以及直流配套电源的非固定边界可调范围约束;算法上,采用内点法进行求解.以中国东北某特高压直流换流站及其近区交流电网仿真验证所述方法的有效性.仿真结果表明,所提方法能够降低换流站离散调压设备的频繁动作风险,实现换流站暂稳态无功功率的协调控制.

摘要： 针对交直流系统中直流逆变侧发生短路故障易引起的换相失败问题,通过在短路近区加装故障限流器,研究其对抑制直流换相失败及电网暂态稳定性的影响.本文基于中国电科院研发的PSD-BPA软件平台,并以中国国家电网规划的"三华"交直流电网为研究对象,分析了FCL限流及阻隔故障传递的原理及换相失败影响因素,进而利用三区域交直流等值模型给出故障限流器抑制换相失败及改善交直流混联电网暂态稳定性的理论解释.研究了在多馈入直流电网中加装故障限流器对缩短直流换相失败时间及提高直流恢复能力的影响,以及由于功率不平衡导致机群间相对运动下系统暂态失稳问题.理论和仿真结果表明,FCL的投入,能够有效缓解多回直流线路同时换相失败引起的交流系统功率不平衡和潮流转移问题,从而提高区域电网联络断面的输送能力和暂态稳定性.

摘要： 基于电压源换流器高压直流输电系统(Voltage Source Converter based HVDC,VSC-HVDC)的交直流系统由于VSC-HVDC系统的引入而改变了传统交流输电网的结构和故障特性,从而可能带来对距离保护的影响.本文分析了电压源换流器高压直流系统的整流站侧和逆变站侧的弱电源特性,以及由此导致的距离保护测量阻抗的变化对交流系统距离保护的影响.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件仿真分析了基于电压源换流器高压直流输电系统的引入影响交流系统距离保护的正确动作的情况.

摘要： 本文的目的是引起对交直流系统相互作用研究的关注。本文阐述了交直流系统相互作用引起的交流系统电压变动、发电机轴扭振和高次谐波不稳定等现象；指出由于能源和负荷分布的特殊性，我国的直流输电具有（1）电压高、输送容量大；（2）输电距离远；（3）落点集中等特点。由于缺乏可资借鉴的对象，我国亟需针对这些特点给交直流系统联网运行带来的新问题进行自主研究，以防患于未然。

摘要： 随着高压直流输电在电网中应用的增加，有必要建立较为详细的电磁暂态仿真模型来模拟交直流系统之间的相互影响。本文基于BPA中的元件模型与参数，详细阐述了含宁东直流的山东电网PSCAD交直流系统仿真模型搭建方法，利用PSCAD的C语言接口自定义实现了励磁系统的饱和函数模块，建立了故障角整定模块，避免了故障发生时电角度不同对系统仿真结果的影响。利用所搭建的等值系统模型对交直流系统故障时相互之间的影响进行了仿真分析，得出了符合实际情况的仿真结果。

摘要： 本文针对交直流系统故障后出现的过负荷，提出了一种基于直流灵敏度法的逐步消除算法。该算法以消除交直流系统过负荷所花费用最小为目标函数。在考虑各种类型节点参与有功调整费用不同的情况下，以节点注入功率与支路潮流的灵敏度因子，来选择对消除系统过负荷影响最大的发电厂和负荷点，从而有效地消除系统过负荷。该方法是一个逐步实现消除过负荷的迭代过程，每次迭代中引入经济有效度指标来综合考虑节点的功率变化有效度、发电厂单位有功调整费用和节点单位切负荷费用，并以此来确定最佳有功调整节点和最佳有功调整量。最后通过算例，验证了所提算法的正确性和有效性。

摘要： 直流输电系统落入受端交流电网的落点选择需要考虑交直流系统的相互作用，主要包括有效短路比、静态电压稳定指标以及受端系统的有功功率损耗等。本文提出一种兼顾稳定性与经济性的选择直流落点的新方法。基于数学上解决多目标决策问题的线性加权和法，首先设置各指标的门槛值，然后对其进行归一化处理，采用组合赋权法合理确定权系数，建立目标函数，选出最优落点作为换流母线。算例分析表明本文提出的方法是切实可行的，兼顾交直流系统的稳定性和经济性。

摘要： 针对传统下垂控制方式无法根据电压与功率偏差的变化调节下垂控制系数大小的问题,提出了一种运用模糊推理改变下垂控制系数的方法.在分析VSC换流站数学模型与控制策略的基础上,考虑了VSC采用下垂控制策略时交直流节点的控制特性,基于模糊下垂理论确定了VSC-HVDC系统潮流模型的计算流程.并进一步提出了VSC-HVDC系统模糊下垂控制改进潮流算法,实现了对VSC直流侧电压与有功功率偏差的调节.最后通过算例验证了所提模糊下垂控制算法能够减小4～5倍直流系统迭代过程中的功率与电压偏差,具备更强的收敛性与可行性.

摘要： 换流器处于整流状态和逆变状态均需要消耗大量的无功,直流系统在运行中需要结合控制方式投切无功补偿装置及调整变压器分接头.无功补偿装置投入的大小及变压器分接头的调整都会影响交直流潮流计算的收敛性.如何在交直流潮流计算中根据直流传输功率的调整和运行参数的变化考虑无功补偿的投切及变压器分接头调整过程是本文研究的主要问题.通过分析直流系统的不平衡无功控制规律,在交直流潮流计算中考虑无功补偿装置的投切及变压器分接头的的调整,并制定了相应的调整策略.依据制定的调整策略编写潮流程序,通过算例检验表明,该算法可以在交直流系统的潮流计算过程中有效的处理换流变压器分接头的调整和无功补偿装置的投切,提高了交直流潮流计算的收敛性,运行状态合理,方法可靠有效.

摘要： 目前南方电网多回直流馈入珠三角地区,落点接近,如果交流故障导致多回直流系统同时降功率或闭锁,将造成特大或重大事故.本文针对这一问题,基于交直流系统运行特性,制定了交直流保护功能配合原则,根据这一原则全面清理交流故障下可能误动的直流控制保护功能,结合逻辑分析、动作时序研究、数字仿真等多种研究手段,制定直流阀组差动保护等5项直流保护功能的优化思路和方案,并对换流阀等一次设备耐受能力进行了校核,同时对改进后的保护完成了118项RTDS仿真试验验证;最后,对网内各直流系统的阅组差动保护、桥差保护和交流低电压保护进行了优化,运行经验表明,研究成果能有效避免交流严重故障造成多回直流同时降功率或闭锁的风险.rn 为防止交流故障导致多回直流系统同时降功率或闭锁，本文研究制定了交直流保护功能配合原则，明确交流系统侧故障应尽可能依靠交流保护切除故障，同时在交流系统故障可靠切除的极限时间内直流系统应维持运行;根据这一原则全面清理交流故障下可能误动的直流控制保护功能，结合逻辑分析、动作时序研究、数字仿真等多种研究手段，制定直流阀组差动保护等5项直流保护功能的优化思路和方案;并基于这一改进方案，对换流阀等一次设备耐受能力进行了校核，同时对改进后的保护完成了118项RTDS仿真试验验证;最后，对网内各直流系统的阀组差动保护、桥差保护和交流低电压保护等进行了优化。

摘要： 本文主要基于近年来变电站改造项目不断增加,交直流屏更换成为其中关键一环,为避免交直流系统改造时站内设备交直流失电时间过长或交直流系统无保护,故本文通过负荷计算和设备选择,自行设计制作临时供电装置,采用交直流配电箱替代传统端子排形式作为交直流改造的主要中间过渡设备将大大提高改造期间人身安全及设备运行安全，进而保证交直流系统供电可靠性并做到提高工作效率。

摘要： 一种储能接入的交直流配电系统电压协调控制方法，其包括：采用电压‑电流下垂控制模型，根据第一直流电压和第一直流电流生成针对换流器的当前参考电流信号，并根据当前参考电流信号生成第一控制信号，以控制换流器的输出状态；获取交直流配电系统中储能适配器的直流侧实际电压，得到第二直流电压，采用电压‑功率下垂控制模型，根据第二直流电压生成针对储能适配器的当前参考功率信号，基于当前参考功率信号生成第二控制信号，以控制储能适配器的输出状态。本方法能够根据电压‑电流下垂控制特性协调各柔性装置均衡出力，充分发挥其调压能力，增强直流电压可控性，同时本方法还能够减轻电池储能装置调压负担，抑制电池储能装置频繁充放电现象，延长电池储能装置使用寿命。

摘要： 本申请涉及电子技术领域，公开了一种交直流转换器及交直流转换系统。交直流转换器包括：滤波器、整流器、电容C1、开关Q1以及一电压比较电路，整流器接收交流输入，电容C1的正极连接至整流器的正输出端，电容C1的负极连接于开关Q1，开关Q1连接于整流器的负输出端，同时开关Q1接地；电容C1的两端连接至电压比较电路的输入端，同时电压比较电路输入参考电压，电压比较电路的输出端连接至开关Q1。同时开关Q1能够主动限制输入浪涌电流。当交流输入接入时，开关Q1防止过大的电流尖峰对电容C1进行充电。通过检测交流电压过零时刻，系统决定何时对电容C1进行充电。本申请提供的交直流转换器，减小了电容尺寸，从而显著地减小了AC/DC变换器的尺寸。

摘要： 本申请公开了一种直流连接器、交直流输入设备和交直流输入系统，以解决器具耦合器和ICT设备不能兼容交流电与直流电输入，无法灵活适应ICT机房的问题。该交直流输入设备，包括：器具输入插座和ICT设备，ICT设备由该器具输入插座供电，该器具输入插座包括接地触头、正极触头、负极触头和信号开关，其中，该信号开关在该器具输入插座上的接触深度小于该正极触头或该负极触头在该器具输入插座上接触深度，该信号开关，用于在直流连接器从该器具输入插座分离时产生控制信号，该控制信号能够使该ICT设备进入空载状态之后，分断该器具输入插座与该直流连接器的导电极连接，这样该设备能够在接收交流输入的同时，兼容直流输入。

摘要： 本申请公开了一种直流连接器、交直流输入设备和交直流输入系统，以解决器具耦合器和ICT设备不能兼容交流电与直流电输入，无法灵活适应ICT机房的问题。该交直流输入设备，包括：器具输入插座和ICT设备，ICT设备由该器具输入插座供电，该器具输入插座包括接地触头、正极触头、负极触头和信号开关，其中，该信号开关在该器具输入插座上的接触深度小于该正极触头或该负极触头在该器具输入插座上接触深度，该信号开关，用于在直流连接器从该器具输入插座分离时产生控制信号，该控制信号能够使该ICT设备进入空载状态之后，分断该器具输入插座与该直流连接器的导电极连接，这样该设备能够在接收交流输入的同时，兼容直流输入。

摘要： 本申请公开了一种直流连接器、交直流输入设备和交直流输入系统，以解决器具耦合器和ICT设备不能兼容交流电与直流电输入，无法灵活适应ICT机房的问题。该交直流输入设备，包括：器具输入插座和ICT设备，ICT设备由该器具输入插座供电，该器具输入插座包括接地触头、正极触头、负极触头和信号开关，其中，该信号开关在该器具输入插座上的接触深度小于该正极触头或该负极触头在该器具输入插座上接触深度，该信号开关，用于在直流连接器从该器具输入插座分离时产生控制信号，该控制信号能够使该ICT设备进入空载状态之后，分断该器具输入插座与该直流连接器的导电极连接，这样该设备能够在接收交流输入的同时，兼容直流输入。

摘要： 本申请公开了交直流供电系统及基于交直流供电系统的开关切换方法，基于交直流供电系统的开关切换方法，包括：在负荷侧电压满足预设电压时，直接通过交流输电线路进行交流供电；在负荷侧电压不满足预设电压时，首先通过送端变流器将交流电整流成直流电进行直流供电，并再通过受端变流器将直流电逆流逆变成交流电输送至负荷侧。通过上述方式，本申请在末端电压合格时采用交流供电以提高供电效率；在末端电压偏低时切换至直流供电以改善末端用户电压合格率，最后实现高效、高质量的供电。

摘要： 本申请公开了交直流供电系统的控制装置、控制方法及交直流供电系统，交直流供电系统包括输电线路、送端变流器、受端变流器和若干开关，控制装置包括：送端控制单元，采用直流电压外环、电流内环的双闭环控制，用于控制送端变流器直流侧电压恒定，同时引入基于零序电压注入的中点电位闭环控制，保证送端变流器的中点电位平衡；受端控制单元，采用电压外环和电流内环的双闭环PI控制，用于控制受端变流器交流电压输出，为负载提供电压支撑，同时引入电流反馈和电压前馈，用于消除电流耦合及负载扰动电压影响。通过上述方式，本申请的控制装置可以提高交直流供电系统的供电可靠性和有效性，满足末端用户的电压需求。

摘要： 一种储能接入的交直流配电系统电压协调控制方法，其包括：采用电压‑电流下垂控制模型，根据第一直流电压和第一直流电流生成针对换流器的当前参考电流信号，并根据当前参考电流信号生成第一控制信号，以控制换流器的输出状态；获取交直流配电系统中储能适配器的直流侧实际电压，得到第二直流电压，采用电压‑功率下垂控制模型，根据第二直流电压生成针对储能适配器的当前参考功率信号，基于当前参考功率信号生成第二控制信号，以控制储能适配器的输出状态。本方法能够根据电压‑电流下垂控制特性协调各柔性装置均衡出力，充分发挥其调压能力，增强直流电压可控性，同时本方法还能够减轻电池储能装置调压负担，抑制电池储能装置频繁充放电现象，延长电池储能装置使用寿命。

摘要： 本申请涉及一种交直流混合供电系统及交直流混合供电方法。所述交直流混合供电系统包括：分布式电源装置和储能交流器，其中，储能交流器包括静态开关和双向交流/直流变换器。该交直流混合供电系统在分布式电源装置发电量较多时，即直流负荷不能完全消纳时，分布式电源装置的电量通过储能变流器进行逆变向交流负荷供电，减少了并网逆变环节，提高了能源利用效率。进一步的，在分布式电源装置发生故障时，交流电网通过储能变流器，将交流电网的交流电整流向直流负荷供电，提高了供电系统向直流负荷供电的可靠性。

摘要： 本实用新型公开了一种双流制车辆交直流切换标识系统及交直流切换系统，将交直流切换区域轨道沿行进方向分为第一供电制式区、死区、第二供电制式区；沿车辆行进方向依次设有可供驾驶员观察或者由双流制车辆上标识采集设备采集的转换区预告标识、惰行标识、交直流切换标识、死区间预告标识、死区间标识、第二供电区标识和力行标识七个标识中的全部或部分；转换区预告标识、惰行标识、交直流切换标识、死区间预告标识位于第一供电制式区，第二供电区标识和力行标识位于第二供电制式区。通过一套区别与地面信标系统的标识驾驶员能快速获知双流制车辆所处位置，以便列车系统和/或地面信标系统失效时驾驶员能快速正确地做出应对，增强可靠性和安全性。