模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）在高压大功率系统领域已展现出极其重要的工程应用前景。首先介绍了典型MMC的电路拓扑和工作原理,然后分别从子模块级拓扑和系统级拓扑2个方面,系统回顾了MMC拓扑的国内外最近研究进展,总结了MMC在柔性直流输电、电力传动、高压直流功率变换、电能质量问题治理等工业领域的工程应用现状...
随着模块化多电平变流器（modular multilevel converter,MMC）在柔性直流输电领域的应用日渐增多,其故障下的运行控制问题显得越来越重要。为解决上述问题,比较了现有的几种容错运行方案,以保证并网电流不变为出发点,基于载波移相调制方法的特点提出了一种仅对子模块故障相作子模块对称切除的容错方案,该方法可减少子模块的切除数量,且通过对故...
模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的平衡控制分为子模块电容电压均衡和上下桥臂间能量平衡2个部分。分析了子模块电容电压不平衡的原因,并将不平衡分为2类,并引入了虚拟子模块和映射的概念。针对第1种不平衡提出了虚拟循环映射的子模块平衡策略;针对第2种不平衡提出了选择性循环映射的子模块平衡策略,并在此基础上进一步...
故障子模块的切除运行会使模块化多电平变换器系统输出不平衡。分析了故障运行期间,由于相与相之间模块的不对称投入,相间环流将明显增大,不及时处理易造成输出过流、子模块过压等的情况。针对无冗余模块的子模块故障问题,使用调制波重组方式的故障穿越策略后,证明了相桥臂间仍不对称运行。然后,通过理论推导故障期间以及调制波重组后的环流状态...
近年来,国内外对模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的研究主要集中于系统建模仿真、控制系统设计等方面。对基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统（modular multilevel converter based high voltagedirect current system,MMC-HVDC）直流线路故障的研究也仅是在简单的故障定性仿真分析上。为了比较精确地定量分析MM...
近年来越来越多的海上风电场采用柔性直流输电的方式接入大电网。然而,传统半桥式子模块模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的拓扑特点决定了直流系统在发生直流双极短路故障时,不能有效抑制故障电流,而闭锁和交流断路器跳闸会导致海上风电场脱网。为解决这一问题,提出了一种基于半桥加全桥子模块混合式MMC拓扑的协同控制...
大数据技术是当前国际信息科技前沿热点,已引起世界范围内的广泛关注。目前电力公司在配电系统规划、调度自动化、配电自动化、电能质量监测、电能信息采集、95598客户服务、电能服务管理等配用电专业信息系统中积累了大量数据资源;营配数据贯通及与电力公司外部的社会公共数据集成,丰富了配用电数据资源;配用电数据呈现数据量大、数据类型多、...
针对模块化多电平变流器多端直流输电系统,提出了一种基于U-I下垂控制的新型协调控制策略。该控制策略将平移下垂曲线和改变下垂曲线斜率相结合,消除静态偏差,避免了直流网络在功率发生较大程度变化时出现过电压。然后,对所提出的新型协调控制策略进行了稳定性分析,采用计算输电系统根轨迹的方法得到了控制器参数的取值范围。最后,在RT-lab实时...
模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）在直流电网中具有较大的应用潜力。当前各类MMC拓扑中,半桥型MMC具有最佳的经济效益,但缺乏直流故障清除能力。目前主要有两种直流故障清除方法：一种是采用具有直流故障清除能力的子模块,但会引入额外的功率损耗,同时,需要通过闭锁MMC来达到清除直流故障的目的;另一种是采用混合式高压...
风、光等间歇性可再生能源并网给电力系统运行带来很大的冲击,引起系统电压、频率的大幅波动,恶化了电能质量,降低了电网安全稳定运行的水平,使得传统的电力系统理论方法和技术体系受到挑战。国务院于2014年6月印发《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》,提出到2020年,非化石能源占一次能源消费比重达到15%,其中风电装机达到2亿kW,光伏装机...
为了保证河南电网在互联电网大发展背景下的安全稳定高效运行,分析了河南电网作为特高压交直流混联典型受端电网在未来运行中面临的主要问题。结合柔性直流输电技术的优势特性和发展趋势,并针对河南电网的实际情况,设计了线路扩容、增加输电断面线路和采用背靠背柔性直流输电技术等4个技术方案。通过仿真计算和对比分析可知,采用背靠背柔性直流...
统一潮流控制器（unified power flow controller,UPFC）在电网正常运行状态以及发生N-1故障时,其控制目标值的设定原则是工程实际的难点之一。以南京西环网UPFC示范工程为例,提出了一种具有线路功率越限控制功能的UPFC系统级控制策略。所制定的系统级控制策略在电网正常运行状态下,优先保证潮流控制目标;在系统发生N-1故障或因工况改变导致线路...
根据《电力系统安全稳定导则》,从短路电流、静态安全性、暂态稳定性、动态稳定性等方面,校核了特高压同步电网方案的安全稳定性;根据《电力安全事故应急处置和调查处理条例》要求,校核了可能发生的自然灾害导致的电网严重故障下,特高压同步电网的承受能力及可采取的措施;根据第3道防线的设置原则和要求,分析了由低频减载、低压减载和解列控制构...
构建以融合可再生能源与互联网信息技术为特征的能源互联网,建立从集中利用传统化石能源向清洁能源转变的能源利用体系将是实现能源结构绿色化和用能高效化的根本途径。基于此背景下,首先介绍了国内外能源互联网的研究现状,指出能源互联网是以电能为主体形式、以智能电网为载体的能源互联网络,进而对能源互联网的体系架构进行研究;其次,对电力、...
能源互联网是实现我国能源革命目标的关键,而互联网技术将成为推动我国能源产业转型和发展的重要手段。首先阐述了能源互联网的基本概念和主要特征,在此基础上分析了智能电网在能源互联网体系中的定位和作用,提出了能源互联网广义＂源–网–荷–储＂协调优化运营模式。其次总结了实现能源互联网协调优化的关键技术,分析了国内外能源互联网项目的...
为深入探讨直流电网发展现状及未来技术路线,促进先进技术理念、科研创新成果和实施应用技术的推广与交流,2015年7月6日至7日,中国电力科学研究院2015年第二届＂二零八＂科学会议在北京召开。此次会议主题为＂直流电网基础理论、关键技术及应用＂,涉及直流电网需求分析及应用场景、直流电网形态格局及拓扑结构展望、直流电网关键设备的研究展望...
目前我国大型并网风电场广泛开展了风电功率预测业务,但实际运营中反映出预测精度不稳定、预测系统运行/开发人员间交互性差、运维成本高等问题,现行运营模式与实际工程应用需求存在显著的差距。设计了一套风电功率预测新型互联网运营模式,对其理论基础、基本概念、核心功能进行了论述。新型运营模式一方面依托大数据技术建立新风电功率预测系统...
能源互联网一般指具有多种能源综合协同的供应框架,是通过能源转化、能源储存、需求侧响应等多种技术实现的能源供应体系,实现了能源信息的深度耦合。通过建设能源互联网,在多种能源协同供应的条件下,可以实现各类能源的高效利用;同时,在能源互联网体制中,能源的商品属性得以还原,结合相关的决策和能源交易政策,将能有效地创造新的经济增长点。...
由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为：电网侧层级增多,结构复杂...
能源互联网概念中以用户为核心的服务理念将对电网的运营理念产生影响。大规模集中式新能源并网给电网运行带来巨大挑战,传统集中式调度管理无法满足新能源发电需求和用户用电需求。而基于发电-用电需求的发电商-电力用户双边交易模式给新能源并网带来了新思路。基于发电商与电力用户互联的思想,对2类高载能负荷的调度模型进行了精细建模,在已有...
目前,城市空调负荷的集中使用已成为我国夏季电网负荷峰谷差增大的重要原因。因此,挖掘用电高峰时段大规模空调负荷的调峰潜力,并采用合理的调控方式削减空调负荷高峰用电,对改善我国夏季电网负荷特性和实现电网安全、稳定、经济的运行具有重要意义。提出了规模化公共楼宇中央空调负荷统一参与电网日前削峰的组合调控模型。首次建立了公共楼宇中...
能源互联网是面向未来的能源供给基础设施,可实现更加安全、经济的清洁能源的生产、转换、存储和消费,从而极大提升能源综合利用效率,支撑可持续的生态文明社会发展。首先基于对能源互联网和信息互联网的对比分析,提出一类具有信息和能量交互作用能力的能源处理器总体方案,分析论证了能量处理器是能源互联网不可或缺的核心组成单元。进一步提出...
在能源互联网背景下,大数据分析方法可为电力系统中一些传统难题提供新的解决思路。在基于大数据的暂态电压稳定评估中,针对动态变化趋势和特征难以准确捕获的问题,引入时间序列shapelet方法,从故障后PMU量测得到的动态序列中进行可靠的时序特征提取。通过融入错分代价的决策树算法,调整稳定/失稳样本的权重,使评估模型尽可能降低对失稳案例漏判...
基于宁夏电网风光火打捆交直流外送典型输电模式,针对直流闭锁、省级电网与主网解列连锁故障发生后引起的省级电网高频问题,制定了适应风光波动的风光火联合高频切机方案。首先从机组响应扰动的整步、惯量及调速3个环节入手,分析了风光接入对系统动态频率特性的影响;其次,在风光零发方式下,基于＂最小欠切原则＂,制定了适应不同故障类型的初始高...
当前配电网馈线的理论线损率标杆值主要靠历史完成值或管理经验等因素设置,缺乏理论依据,科学性不强,为此提出一种基于模糊聚类？基态修正的中压配电网馈线理论线损率标杆值的优化设计方法。首先,从线损贡献率和数据获取性2个角度出发,设计一套中压配电网馈线的线损率三维指标体系;然后,利用模糊聚类原理对馈线进行有效性模糊聚类,确定各类的基...
针对高速铁路出现牵引网网压低频振荡导致多个动车所的多台动车组牵引封锁现象,首先建立动车组线侧脉冲整流器状态空间模型;其次对动车组整流器设计了一阶非线性自抗扰控制器（active disturbance rejection control,ADRC）来替换传统的基于线性比例-积分（proportional integral,PI）控制器的瞬态电流控制策略（transient current control stra...
川藏交流联网工程中,架设于恶劣地质条件和气候环境中的长距离链式交流互联通道,故障开断风险较大。由于受电功率大且转动惯量水平小,互联通道开断形成的不平衡功率冲击,将对西藏昌都孤网频率稳定性构成严重威胁。分析了金河水电厂电力系统稳定器（power system stabilizer,PSS）选型,对孤岛电网频率稳定的影响;揭示原SG型PSS不利于频率稳定的机...
智能电网的发展为充分发挥需求响应资源的作用提供了技术支撑。需求响应是电力用户根据市场的价格信号或激励机制主动调整用电方式,以保证系统运行的安全性和可靠性,还可节能降耗、提高终端用电效率。文章针对智能电网下需求响应的机理分析与建模进行深入的分析和总结。概述了需求响应的定义和分类;参照发电机的运行特性,从技术性、经济性和可靠...
随着分布式风力发电接入配电网的比例不断提高,考虑风电出力随机性的分布式风电规划成为了配电网规划中的重要研究内容。提出了一个计及风速不确定性的鲁棒优化规划方法,为了简化配电网中鲁棒优化的计算,首先对配电网的潮流计算进行了线性化处理,然后又利用线性优化强对偶理论将鲁棒优化模型转变成了一个混合整型线性规划（mixed integer linear...
在主动配电网的背景下,分布式风电在配电网中渗透率逐步提高,通过在并网点配置储能系统可平滑风电出力波动,并使其主动参与配电网调度。目前广泛使用的含风电配电网随机潮流模型中未能考虑风电并网点配置储能系统后其功率注入概率模型的形态变化。针对此不足,从储能系统的运行特性以及风-储协同输出机理出发,设计了计及储能系统的风电并网点功率...
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