一种不平衡电网电压下的虚拟同步机有功平衡控制方法

    公开(公告)号:CN108667080B

    公开(公告)日:2019-11-22

    申请号:CN201810492993.7

    申请日:2018-05-22

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02J3/48 H02J3/24

    摘要: 本发明公开了一种不平衡电网电压下的虚拟同步机有功平衡控制方法,属于电力控制技术领域。具体如下:首先,建立虚拟同步发电机模型,采集电网电压,并对其进行正负序分离,获得正序电压的有功以及无功分量。然后,利用同步发电机的定子电气方程,得到电压不平衡时使得电流平衡的dq坐标下的电流指令值,并将其作为基准指令值。最后,分析正、负序电压和电流的幅值和相位的约束关系,得到在dq坐标系下基准指令基础上用正序电压和正序电压电流的角度关系表示的补偿电流指令值并采用准PR控制器,实现对电流的无差跟踪控制,显著地抑制了有功功率的波动。

    适用于模块化多电平直流变压器的变频优化控制方法

    公开(公告)号:CN109004836A

    公开(公告)日:2018-12-14

    申请号:CN201810744869.5

    申请日:2018-07-09

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02M3/335

    摘要: 本发明公开一种适用于模块化多电平直流变压器的变频优化控制方法,将MMC桥臂与H桥组成的MMC-H桥型直流变压器,设置MMC侧为最近电平调制策略,H桥侧设置为方波调制,分析该直流变压器运行特性;根据直流变压器拓扑与运行特性,推导出直流变压器基于最近电平逼近调制策略的传输功率与回流功率表达式;对于推导出的功率表达式,分析功率随参数变化的分布情况,总结影响回流功率的因素,讨论电压调节比的优化配置,凝练零回流功率的边界条件从而得到零回流功率区域;根据推导出的功率表达式,工作频率与传输功率成反比,直流变压器通过工作频率的变化来调节移相比落入零回流功率区域,实现直流变压器回流功率的抑制。此种方法可减小回流功率与电流应力。

    一种具有直流短路故障电流阻断能力的MMC拓扑

    公开(公告)号:CN109617439B

    公开(公告)日:2020-01-03

    申请号:CN201811619972.3

    申请日:2018-12-28

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02M7/483 H02M1/32 H02H7/122

    摘要: 本发明公开了一种具有直流短路故障电流阻断能力的MMC拓扑,涉及模块化多电平换流器技术领域。该拓扑由上桥臂新型模块、桥臂电抗及吸收支路和下桥臂新型模块构成。各相上、下桥臂新型模块都是由n个新型子模块串联而成,每个新型子模块输出0或Uc两种电压。新型子模块的开关管均为全控型器件IGBT,桥臂电抗及吸收支路的开关管均为双向晶闸管。直流短路故障时,采取反压控制策略控制各新型子模块中第三开关管的通断,快速有效的阻断交流系统馈入电流,同时桥臂电抗及吸收电路吸收桥臂电抗及直流侧限流电抗器残余能量,显著减小直流侧限流电抗器及桥臂电抗器的电压应力,避免桥臂电抗器和直流侧限流电抗器因过电压损坏,保证了换流站器件的安全运行。

    一种不平衡电网电压下的虚拟同步机有功平衡控制方法

    公开(公告)号:CN108667080A

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201810492993.7

    申请日:2018-05-22

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02J3/48 H02J3/24

    摘要: 本发明公开了一种不平衡电网电压下的虚拟同步机有功平衡控制方法,具体如下:首先,建立虚拟同步发电机模型,采集电网电压,并对其进行正负序分离,获得正序电压的有功以及无功分量。然后,利用同步发电机的定子电气方程,得到电压不平衡时使得电流平衡的dq坐标下的电流指令值,并将其作为基准指令值。最后,分析正、负序电压和电流的幅值和相位的约束关系,得到在dq坐标系下基准指令基础上用正序电压和正序电压电流的角度关系表示的补偿电流指令值并采用准PR控制器,实现对电流的无差跟踪控制,显著地抑制了有功功率的波动。

    柔直电网中限流电抗器与故障限流器的协同优化配置方法

    公开(公告)号:CN110416983B

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN201910594127.3

    申请日:2019-07-03

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02H9/02

    摘要: 本发明涉及柔性直流电网技术领域,具体涉及柔直电网中限流电抗器与故障限流器的协同优化配置方法。综合考虑系统性能与限流设备成本,以限流效果、限流电抗器总电感值、故障限流器个数为目标函数,以直流断路器开断电流、换流阀过流保护、限流电抗器为约束条件,建立多目标优化配置数学模型,并采用多目标混合蛙跳算法进行求解,得到最优解集,结合实际情况,在最优解集中选择合适的配置方案。根据本方法对柔直电网中限流电抗器与故障限流器进行优化配置,实现了限流效果最好、限流电抗器的总电感值最小、故障限流器的安装个数最少的全局优化目标,并且能够保证故障发生时柔性直流电网健康部分的持续稳定运行。

    适用于模块化多电平直流变压器的变频优化控制方法

    公开(公告)号:CN109004836B

    公开(公告)日:2020-07-24

    申请号:CN201810744869.5

    申请日:2018-07-09

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02M3/335

    摘要: 本发明公开一种适用于模块化多电平直流变压器的变频优化控制方法,将MMC桥臂与H桥组成的MMC‑H桥型直流变压器,设置MMC侧为最近电平调制策略,H桥侧设置为方波调制,分析该直流变压器运行特性;根据直流变压器拓扑与运行特性,推导出直流变压器基于最近电平逼近调制策略的传输功率与回流功率表达式;对于推导出的功率表达式,分析功率随参数变化的分布情况,总结影响回流功率的因素,讨论电压调节比的优化配置,凝练零回流功率的边界条件从而得到零回流功率区域;根据推导出的功率表达式,工作频率与传输功率成反比,直流变压器通过工作频率的变化来调节移相比落入零回流功率区域,实现直流变压器回流功率的抑制。此种方法可减小回流功率与电流应力。

    适用于模块化多电平直流变压器的回流功率优化方法

    公开(公告)号:CN109039082B

    公开(公告)日:2020-07-07

    申请号:CN201810744008.7

    申请日:2018-07-09

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02M3/335

    摘要: 本发明公开一种适用于模块化多电平直流变压器的回流功率优化方法,将MMC桥臂与H桥组成MMC‑H桥型直流变压器,设置MMC侧为最近电平调制策略,H桥采用增加一个内移相的拓展移相调制,分析该直流变压器运行特性;根据MMC‑H桥型直流变压器拓扑与运行特性,推导出直流变压器基于最近电平逼近调制策略和拓展移相控制的传输功率表达式;对于推导出的功率表达式,分析功率随参数变化的分布情况,总结影响回流功率的因素,讨论电压调节比的优化配置,凝练零回流功率的边界条件与回流功率优化工作区间,零回流功率区域;直流变压器通过调整内外移相实现直流变压器工作在回流功率优化工作区间,减小回流功率与电流应力。此种方法可减小回流功率与电流应力。

    一种基于卷积神经网络的柔性直流电网故障识别方法

    公开(公告)号:CN110398663A

    公开(公告)日:2019-11-01

    申请号:CN201910597006.4

    申请日:2019-07-03

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01R31/08

    摘要: 本发明涉及柔性直流电网故障检测与识别领域,具体涉及一种基于卷积神经网络的柔性直流电网故障识别方法。该方法包括:构建含有分支结构的卷积神经网络模型;仿真获取故障案例数据并训练模型与调整模型参数;保存训练验证中识别准确率高、损失函数小的模型结构与参数;设置故障检测识别启动判据,并启动故障识别程序,在采样信号检测点以2ms采样数据窗,采集实际工况线路正负极电压、电流;数据归一化处理,并通过模型识别实际故障类型。该方法充分利用2ms采样窗内信息,模型的分支结构实现多种不同量纲故障特征的综合利用,提高柔直电网区内外故障识别的准确度,提高耐过渡电阻能力,满足故障识别速动性、选择性、灵敏性的要求。

    一种具备短路故障能量吸收能力的直流线路故障二次检测装置

    公开(公告)号:CN111142044B

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202010080501.0

    申请日:2020-02-05

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: G01R31/52

    摘要: 本发明公开了一种具备短路故障能量吸收能力的直流线路故障二次检测装置,属于发电、变电或配电的技术领域。该装置由吸收电容、全控型开关管和二极管等构成,并联于正极线路和负极线路之间。该装置可以有效吸收模块化多电平换流器直流侧发生双极短路故障后限流电抗器和直流线路上的故障能量,减小直流断路器耗能支路需要吸收的能量;同时通过控制开关管开断可以对故障进行二次检测,实现故障性质的判别和故障的准确定位,避免直流系统重合于永久性故障,实现自适应重合闸。

    一种适用于混合型MMC的直流故障穿越控制方法

    公开(公告)号:CN111654051B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202010434891.7

    申请日:2020-05-21

    申请人: 东南大学

    IPC分类号: H02J3/36 H02H7/26

    摘要: 本发明公开了一种适用于混合型MMC的直流故障穿越控制方法,属于发电、变电或配电的技术领域。控制架构由交流控制器、直流电压调节器、虚拟直流电机控制器、直流调制比控制器四部分组成。正常运行时,虚拟直流电机控制器引入直流电机电磁与机械特性,直流电网正常运行时的电压稳定性。MMC发生直流双极短路故障时,该方法直流调制比控制器提前于故障判别调整MMC直流电压,限制故障早期电流上升率及峰值;且虚拟直流电机控制器与直流电压调节器共同实现了MMC无模式切换的直流故障穿越运行。本发明所提供的方法既改善系统故障前稳态运行性能,同时实现无模式切换的直流故障穿越。