多端直流输电

摘要： 针对两回直流共用接地极线的两种方案,在构建共用接地极线的直流输电系统稳态模型的基础上,研究共用接地极线方案对两回直流控制系统、保护系统的影响,并对相应的解决措施进行了分析。对直流保护系统,接地极线路相关故障时,有双回直流闭锁的风险。

摘要： 针对传统的电压下垂控制用于多端直流输电系统中时直流电压和有功功率分配方面的不足,提出了一种新型的直流电压协调控制策略。该控制策略不仅可以保持直流电压恒定,而且能够依据不同的原则,精确调节传输到各个换流站的有功功率分配比例,而不依赖线路阻抗,从而有效提高多端直流输电系统的交流故障穿越能力。在交流故障期间,将这种新的控制策略对有功功率分配比例的快速调节,与一系列无需通信的交流故障穿越方法(如降压法、升频法和直流斩波器法)相结合,可以更加充分地利用有功功率,同时避免直流线路出现功率失衡的问题。基于PSCAD/EMTDC建立了一个五端柔性直流输电系统仿真模型,验证了不同程度交流故障下所提出控制策略的有效性。

摘要： 随着输电走廊资源的日趋紧张,特高压混合多端直流输电系统将有望成为直流输电系统发展的主流趋势,对其进行可靠性评估成为电力系统规划、设计和运行的一个十分重要环节。首先建立了特高压混合多端直流输电系统的可靠性评估模型,随后提出了基于特性参数矩阵的可靠性评估算法,实现对特高压混合多端直流输电系统的可靠性评估。最后基于相关算例,使用所提方法和常规方法分别对其进行可靠性评估分析,根据可靠性评估计算结果对比验证了所提方法的高效性和准确性,对于复杂的特高压混合多端直流输电系统具有良好的适用价值。

摘要： 含接地极系统的多端双极直流系统不允许长时间带较大入地电流运行。在受端单极退出工况下,需要兼顾降低各换流站接地极电流与弥补停极换流站的功率损失。基于并联型双极三端直流系统,文中提出一种受端单极退出工况下的换流站电流调整策略。首先,通过调节各换流站两极电流降低入地电流,再利用空闲直流线路/备用线路作为金属支路,将停极受端的入地电流转移至相邻换流站的接地极上,最后降低相邻换流站的直流电流,从而转移相邻换流站部分功率以支援停极受端。基于PSCAD/EMTDC对所提策略进行仿真验证,由仿真结果可知,所提换流站电流调整策略能够将入地电流控制在安全水平,并减少停极受端直流功率损失。

摘要： 多端直流输电(Multi-terminalDC,MTDC)已经成为颇具竞争力的跨区域大功率输电技术,但因结构复杂,目前缺乏完整的数学模型。真双极混合桥模块化多电平变流器(Modularmulti-levelconverter,MMC)是特高压MTDC的重要部分。若仍沿用半桥MMC的模型建模,真双极结构中双阀组交流侧的电气联接无法体现。另外,半桥MMC模型中0-1二值开关函数推广到混合桥的合理性也有待证明。为解决MTDC建模中存在的上述问题,以昆柳龙直流工程为例,首先推导真双极混合桥MMC的完整数学模型,并对常规高压直流换流站和直流传输线进行准稳态和集中参数近似。进一步建立了直流故障下MTDC的工程实用数学模型,兼顾了精确性和复杂性。最后针对直流单极接地故障运用该模型进行分析计算,并与PSACD仿真结果进行对比,验证了所提出模型的有效性。

摘要： 直流侧故障辨识是基于模块化多电平换流器(MMC)的多端直流输电(MTDC)系统急需解决的重大科学问题.分析直流线路的边界特性与极间耦合特性,提出一种基于单端暂态能量的故障辨识方法.通过区内、外故障的暂态特征以及方向元件,构建故障线路选择判据;并利用母线相连线路的方向元件和交流侧故障的暂态特性,构造母线故障识别判据;再根据两极低频电流差异,设计故障极判别判据.该方法能快速辨识直流侧故障,无需两端通信,能够满足MMC-MTDC系统对辨识方法速动性与选择性的要求.最后结合张北四端柔性直流系统的PSCAD仿真模型,验证了所提方法在不同的故障类型、故障位置和过渡电阻下均能准确检测到故障,且具备一定的抗过渡电阻能力.

摘要： 分析一类多端直流输电系统各站间通信主通道和迂回通道在切换过程中产生的故障现象,结合波形和信号进行故障定位,提出避免多站主迂通道切换导致误发指令的严重故障的改进方法,并针对各类多端控保平台提出测试此类"主迂通信切换可能导致故障"的通用测试方法.

摘要： 针对基于模块化多电平换流器的多端直流输电系统(MMC-MTDC)功率协调控制和直流电压稳定问题,在改进下垂控制的基础上引入微分平坦控制(FBC)理论,提出一种考虑功率裕度的改进下垂平坦控制策略.该策略考虑不同工况下下垂控制站的实时功率裕度,根据各换流站裕度大小来合理分担系统中存在的不平衡功率,避免换流站满载.同时引入微分平坦控制理论设计电流内环控制器,替代传统电流内环的直接电流控制.控制器由期望前馈控制和误差反馈补偿两部分组成,前馈控制产生主导控制量,误差反馈补偿消除系统模型不确定性和内外部扰动等因素造成的影响,对控制量进行修正,准确跟踪期望值,有效提高了系统响应速度.以一个并联四端MMC-MT-DC系统为例的仿真结果说明了所提控制策略的有效性.

摘要： 多端直流系统的拓扑结构和运行方式直接影响转换开关的分断电流参数和操作次序.在明确钳制电位接地点的条件下建立多端直流系统接地回路的拓扑结构图,针对对称双极接线方式下不同结构多端直流电网金属—大地回线转换过程中遇到的转换电流和分断次序最优化选取问题,给出了相应的解决方案,并结合三端特高压直流输电工程进行了仿真验证.

摘要： 论文针对并联型多端直流输电系统，研究了倾斜控制方式的构成及其特点，并在PSCAD/EMTDC 仿真软件上，搭建了四端并联型高压直流输电系统模型，完成了直流输电系统启动、多种故障恢复的仿真分析。通过仿真验证，表明此种控制方式具有不依赖通信系统保证系统继续稳定运行的能力。

摘要： 多端直流输电(Multi-terminal HVDC,即MTDC)是指含有三个及三个以上换流站的直流输电系统，其特点在于能够实现多电源供电、多落点受电，提供一种更为灵活、快捷的输电方式。本文利用实时数字仿真器RTDS 建立了并联型四端±500kV，5000MW 双极直流输电仿真模型，直流控制保护模型采用南瑞继保电气公司开发的多端直流输电控制保护样机，与RTDS 构成实时闭环仿真试验环境，利用该仿真系统对并联型四端直流输电系统动态性能进行了仿真，并与常规两端直流系统仿真结果进行了对比；对多端直流系统逆变侧交流系统发生故障引起换相失败进行了研究，分析了容量较小逆变站发生换相失败造成换流站过流的原因，并提出相应解决方法。

摘要： 本申请涉及一种直流断路器，包括：变压器、第一开关、第二开关与信号采集模块，变压器的二次绕组与第一开关设置于输电线路，变压器的一次绕组通过第二开关连接交流电网，信号采集模块连接并采集一次绕组的第一电压、交流电网的第二电压与二次绕组的电流；在输电线路为正常运行状态时，第一开关闭合，第二开关断开；在输电线路为故障状态且第二电压与第一电压的差值满足关断阈值时，第二开关闭合，以及在电流降低并达到电流阈值时，第一开关与第二开关均断开，能将故障电流的能量转移至交流电网，且在故障初期就自动抑制故障电流，断开故障点的原理简单可靠，避免了采用多支路的并联结构以及避雷器等设备，降低了设备复杂度以及维护难度。

摘要： 本申请涉及一种直流断路器，包括：变压器、第一开关、第二开关与信号采集模块，变压器的二次绕组与第一开关设置于输电线路，变压器的一次绕组通过第二开关连接交流电网，信号采集模块连接并采集一次绕组的第一电压、交流电网的第二电压与二次绕组的电流；在输电线路为正常运行状态时，第一开关闭合，第二开关断开；在输电线路为故障状态且第二电压与第一电压的差值满足关断阈值时，第二开关闭合，以及在电流降低并达到电流阈值时，第一开关与第二开关均断开，能将故障电流的能量转移至交流电网，且在故障初期就自动抑制故障电流，断开故障点的原理简单可靠，避免了采用多支路的并联结构以及避雷器等设备，降低了设备复杂度以及维护难度。

摘要： 本发明公开了一种适用于多端直流输电系统的直流侧稳定性分析方法，包括：S1、建立下垂控制作用下的多端直流输电系统的数学模型，包括直流侧系统方程和控制方程；S2、在多端直流输电系统的稳态运行点处线性化，得到数学模型的线性化稳定性分析模型，并得出多端直流输电系统受扰后直流电流变化量与直流电压变化量之间的传递函数；S3、基于传递函数导出多端直流输电系统的直流稳定判据；S4、基于稳定判据判断当前的电气参数下设定的下垂参数是否处于多端直流输电系统的稳定范围：若超出范围，则调整控制器参数和/或改变直流输电系统的运行点；否则，无需处理。该方法实现了直流电网稳定性的快速判别，便于电力系统运行人员设计或调整控制器参数。

摘要： 本发明涉及一种混合多端直流输电系统直流线路故障清除方法及装置，对于1个整流站和N‑1个逆变站组成的直流系统(N≥3)，在连接首端整流站和末端逆变站的直流线路上有N‑2个汇流母线区域，每个汇流母线区域连接一个中间逆变站，当相邻的两个汇流母线区域之间的直流线路、或者末端汇流母线区域与末端逆变站之间的直流线路发生故障时，控制直流系统重启；若直流系统重启不成功，则闭锁故障的直流线路下游的逆变站，再重启故障的直流线路上游的中间逆变站和首端整流站。本发明减少了线路故障时的功率损失和对交流系统的扰动，通过具体的线路故障清除方法实现了对混合多端直流输电系统线路故障的故障清除，提高了混合多端直流输电系统的可靠性。

摘要： 本申请涉及一种柔性多端直流输电系统及其直流故障穿越方法、控制装置和存储介质。柔性多端直流输电系统包括多个换流站，换流站之间连接有直流输电线路，直流输电线路两端设置有直流转换开关，柔性多端直流输电系统的直流故障穿越方法包括：响应于直流故障指令，控制各换流站进入降压限流状态，以降低故障电流；若第一目标直流输电线路的电流小于直流转换开关的最大可开断电流，则控制第一目标直流输电线路两端的直流转换开关断开，以将第一目标直流输电线路的电流降低为零；第一目标直流输电线路为与直流故障指令对应的直流输电线路；将各换流站的工作状态恢复为进入降压限流状态前的工作状态。该方法可低成本、快速、可靠地实现直流故障穿越。

摘要： 本发明属于直流断路器领域，尤其是一种多端直流输电系统的直流断路器，针对现有的直流断路器在使用过程中，不便于快速拆卸检修，且使用过程中不便于进行防尘散热，从而导致温度过高易损坏直流断路器的问题，现提出如下方案，其包括直流断路器本体，所述直流断路器本体的顶部和底部均滑动安装放置板，两个放置板的左侧通过焊接固定安装有同一个安装板，安装板上设置复位机构，安装板的外侧滑动安装有防护壳，防护壳的两侧内壁均通过焊接固定安装有固定条，两个固定条的外侧均开设有导向槽，本发明能够在使用过程中，便于快速拆卸检修，且使用过程中便于进行防尘散热，从而可以避免温度过高损坏直流断路器，结构简单，使用方便。

摘要： 本发明公开了一种适用于多端直流输电系统的直流侧稳定性分析方法，包括：S1、建立下垂控制作用下的多端直流输电系统的数学模型，包括直流侧系统方程和控制方程；S2、在多端直流输电系统的稳态运行点处线性化，得到数学模型的线性化稳定性分析模型，并得出多端直流输电系统受扰后直流电流变化量与直流电压变化量之间的传递函数；S3、基于传递函数导出多端直流输电系统的直流稳定判据；S4、基于稳定判据判断当前的电气参数下设定的下垂参数是否处于多端直流输电系统的稳定范围：若超出范围，则调整控制器参数和/或改变直流输电系统的运行点；否则，无需处理。该方法实现了直流电网稳定性的快速判别，便于电力系统运行人员设计或调整控制器参数。

摘要： 本发明涉及一种混合多端直流输电系统直流线路故障清除方法及装置，对于1个整流站和N‑1个逆变站组成的直流系统(N≥3)，在连接首端整流站和末端逆变站的直流线路上有N‑2个汇流母线区域，每个汇流母线区域连接一个中间逆变站，当相邻的两个汇流母线区域之间的直流线路、或者末端汇流母线区域与末端逆变站之间的直流线路发生故障时，控制直流系统重启；若直流系统重启不成功，则闭锁故障的直流线路下游的逆变站，再重启故障的直流线路上游的中间逆变站和首端整流站。本发明减少了线路故障时的功率损失和对交流系统的扰动，通过具体的线路故障清除方法实现了对混合多端直流输电系统线路故障的故障清除，提高了混合多端直流输电系统的可靠性。

摘要： 本发明提供了多端直流输电直流滤波器的设计方法，包括：根据直流线路拓扑图确定换流站的基本信息；根据基本信息计算每个换流站单独作用下的单一等效干扰电流；根据单一等效干扰电流得到最恶劣状态下的等效干扰电流；根据最恶劣状态下的等效干扰电流设计直流滤波器的最终参数。本发明通过对直流滤波器的设计可以有效的抑制LCC‑MTDC输电工程中各段直流极线中的等效干扰电流。

摘要： 本发明实施例提供了一种多端直流输电系统的直流保护定值短时切换方法与装置，首先通过设置在本换流站的直流保护装置的选择性直流保护的动作来确定本换流站是否为故障换流站，当确定本换流站为故障换流站时，控制本换流站的直流断路器断开隔离故障区域，并通过换流站之间的站间通讯向多端直流输电系统中的其他换流站发送直流保护定值短时切换命令，使得其他换流站根据所述直流保护定值短时切换命令在预设时长内提高自身的直流保护装置的非选择性直流保护的动作判定时间，短时间后恢复到原有定值，用于躲过故障期间电气量的干扰，避免非故障站保护动作停运换流站，从而保障非故障换流站继续平稳运行。