一种基于混杂式MMC的混合型直流输电系统

    公开(公告)号:CN103701145A

    公开(公告)日:2014-04-02

    申请号:CN201410005031.6

    申请日:2014-01-02

    IPC分类号: H02J3/36 H02M7/5387

    CPC分类号: Y02E60/60

    摘要: 本发明公开了一种基于混杂式MMC的混合型直流输电系统,包括整流换流站和逆变换流站,其中逆变换流站采用混杂式MMC。本发明直流输电系统具有有功无功解耦控制能力,并能够向无源网络输电,同时不存在换相失败风险且具有直流故障自清除能力;在送端交流系统发生接地故障情况下,本发明混杂式MMC利用全桥子模块能够输出负电平的能力,在保证系统可控、稳定的前提下,能够降低其输出的直流电压,使其与整流站的直流电压相配合,维持直流功率继续传输;混杂式MMC中两类子模块个数比例的优化能够使得混杂式模块化多电平换流器在满足直流系统稳态和暂态运行要求下,较大程度地降低电力电子器件的使用个数,减少投资成本。

    一种适用于不同子模块类型的MMC阀损耗计算方法

    公开(公告)号:CN103324843B

    公开(公告)日:2016-04-06

    申请号:CN201310232891.9

    申请日:2013-06-09

    IPC分类号: G06F19/00

    摘要: 本发明公开了一种适用于不同子模块类型的MMC阀损耗计算方法,其首先根据系统基本运行工况和主回路参数计算换流器交流侧相电流、桥臂电流和桥臂电压在基频周期内的时域特性曲线;然后选择子模块类型,利用最近电平调制和子模块优化平衡控制策略,并计及采样频率的影响,计算出各子模块投切状态和相关电气量;通过提取IGBT及其反并二极管的厂家数据进行数据拟合建立IGBT及其反并二极管的损耗模型;在给定参数下统一进行损耗评估和求解。基于本发明方法还可计算各种工况下的换流器功率损耗和器件结温分布,流程简便明了,计算通用性强,可对不同子模块类型进行快速计算,特别适合系统初期规划与方案校核,精确度较现有算法有较大提升。

    一种提高电力系统惯性水平的风电场-柔性直流输电系统的协同控制方法

    公开(公告)号:CN103825293B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201410076324.3

    申请日:2014-03-04

    IPC分类号: H02J3/36

    CPC分类号: Y02E60/60

    摘要: 本发明公开了一种提高电力系统惯性水平的风电场-柔性直流输电系统的协同控制方法,该控制方法利用直流电容和DFIG转子动能去模拟同步发电机惯量。在电网扰动下,GSVSC首先通过直流电压滑差控制,使直流电容相应地吸收或释放能量。然后,WFVSC在感受直流电压的波动后,将变化的直流电压通过变频控制转化成风场侧交流系统变化的频率信号。这样就实现了海上和岸上交流系统的人工耦合,省去了两端换流站之间的通讯。最后,为响应WFVSC频率变化,DFIG功率控制器将调整功率指令值,使其转子转速相应改变。通过一系列协同控制,海上风场将参与电力系统频率调节,对大型海上风场接入有重要意义。

    一种MMC-MTDC直流侧短路电流的计算方法

    公开(公告)号:CN103825267B

    公开(公告)日:2015-08-26

    申请号:CN201410081588.8

    申请日:2014-03-07

    IPC分类号: H02J1/00 H02H7/26

    摘要: 本发明提供了一种MMC-MTDC直流侧短路电流的计算方法,包括:(1)求解MMC-MTDC直流网络,把计算所得的稳态运行电流作为短路电流的稳态分量;(2)等效变换得到MMC对应的等效无源电路;(3)根据MMC等效无源电路,直流输电线路以及故障点的直流电压源等效计算网络,求解短路电流的故障分量;(4)把稳态分量与故障分量相加,得到最终短路电流计算结果。故本发明在保证有效性的前提之下,显著提高了MMC-MTDC直流侧短路电流的计算效率;通过使用本发明方法,进而可以显著减少校核直流断路器性能要求所花费的时间,进而缩短了整个MMC-MTDC工程规划设计的周期,具有重要的工程实用价值。

    一种提高电力系统惯性水平的风电场-柔性直流输电系统的协同控制方法

    公开(公告)号:CN103825293A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410076324.3

    申请日:2014-03-04

    IPC分类号: H02J3/36

    CPC分类号: Y02E60/60

    摘要: 本发明公开了一种提高电力系统惯性水平的风电场-柔性直流输电系统的协同控制方法,该控制方法利用直流电容和DFIG转子动能去模拟同步发电机惯量。在电网扰动下,GSVSC首先通过直流电压滑差控制,使直流电容相应地吸收或释放能量。然后,WFVSC在感受直流电压的波动后,将变化的直流电压通过变频控制转化成风场侧交流系统变化的频率信号。这样就实现了海上和岸上交流系统的人工耦合,省去了两端换流站之间的通讯。最后,为响应WFVSC频率变化,DFIG功率控制器将调整功率指令值,使其转子转速相应改变。通过一系列协同控制,海上风场将参与电力系统频率调节,对大型海上风场接入有重要意义。

    一种基于混杂式MMC的混合型直流输电系统

    公开(公告)号:CN103701145B

    公开(公告)日:2015-07-08

    申请号:CN201410005031.6

    申请日:2014-01-02

    IPC分类号: H02J3/36 H02M7/5387

    CPC分类号: Y02E60/60

    摘要: 本发明公开了一种基于混杂式MMC的混合型直流输电系统,包括整流换流站和逆变换流站,其中逆变换流站采用混杂式MMC。本发明直流输电系统具有有功无功解耦控制能力,并能够向无源网络输电,同时不存在换相失败风险且具有直流故障自清除能力;在送端交流系统发生接地故障情况下,本发明混杂式MMC利用全桥子模块能够输出负电平的能力,在保证系统可控、稳定的前提下,能够降低其输出的直流电压,使其与整流站的直流电压相配合,维持直流功率继续传输;混杂式MMC中两类子模块个数比例的优化能够使得混杂式模块化多电平换流器在满足直流系统稳态和暂态运行要求下,较大程度地降低电力电子器件的使用个数,减少投资成本。

    一种MMC-MTDC直流侧短路电流的计算方法

    公开(公告)号:CN103825267A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410081588.8

    申请日:2014-03-07

    IPC分类号: H02J1/00 H02H7/26

    摘要: 本发明提供了一种MMC-MTDC直流侧短路电流的计算方法,包括:(1)求解MMC-MTDC直流网络,把计算所得的稳态运行电流作为短路电流的稳态分量;(2)等效变换得到MMC对应的等效无源电路;(3)根据MMC等效无源电路,直流输电线路以及故障点的直流电压源等效计算网络,求解短路电流的故障分量;(4)把稳态分量与故障分量相加,得到最终短路电流计算结果。故本发明在保证有效性的前提之下,显著提高了MMC-MTDC直流侧短路电流的计算效率;通过使用本发明方法,进而可以显著减少校核直流断路器性能要求所花费的时间,进而缩短了整个MMC-MTDC工程规划设计的周期,具有重要的工程实用价值。

    一种MMC的谐波特性解析方法

    公开(公告)号:CN103427609B

    公开(公告)日:2015-06-17

    申请号:CN201310325777.0

    申请日:2013-07-30

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H02M1/12

    摘要: 本发明公开了一种MMC的谐波特性解析方法,其根据MMC的运行工况及系统参数,并考虑桥臂电流的二次谐波分量,计算出MMC各桥臂的桥臂电流;其次运用实际情况下的平均开关函数模型,计算出MMC子模块平均电容电流;然后根据电容两端电压与流过电容电流的关系,计算出MMC子模块平均电容电压;再次运用实际情况下的平均开关函数模型,计算出MMC相桥臂总电压;最后运用傅里叶级数谐波分析法,并取二次谐波进行分析,计算出桥臂二倍频环流。基于本发明方法可以计算MMC各电气量的谐波分量,计算通用性强,适用范围广,精确度较现有方法有较大的提升。

    一种基于三极式结构的直流输电系统

    公开(公告)号:CN103219738B

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201310107980.0

    申请日:2013-03-29

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H02J3/36 H02M7/219 H02M7/5387

    CPC分类号: Y02E60/60

    摘要: 本发明公开了一种基于三极式结构的直流输电系统,包括整流换流站和逆变换流站;整流换流站和逆变换流站均采用三极换流系统;三极换流系统由三个换流单元H1~H3组成;换流单元H1和换流单元H2采用基于CDSM的模块化多电平换流器,换流单元H3采用基于FBSM的模块化多电平换流器。本发明采用的CDSM和FBSM进行交直流变换不需要交流电压源的支撑,能够实现向无源负荷供电。本发明的三极直流具有较好的谐波特性且具有直流电流闭锁能力,同时能够实现有功无功解耦控制,不需要额外添加无功补偿和滤波设备,在出现甩负荷情形时,亦无过电压现象。

    一种扩展式双极直流输电系统

    公开(公告)号:CN103595064A

    公开(公告)日:2014-02-19

    申请号:CN201310507288.7

    申请日:2013-10-23

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: H02J3/36

    CPC分类号: Y02E60/60

    摘要: 本发明公开了一种扩展式双极直流输电系统,包括整流换流站、整流侧电流转换单元、三极输电线路、逆变侧电流转换单元和逆变换流站;本发明正常工作时整流换流站通过控制晶闸管触发角来控制直流电流大小,通过整流将三相交流电变为双极直流电;而后经过电流转换处理变换为三极直流电分别流过三条传输线;再通过电流转换逆处理,将三极电流转变为双极直流电,经过逆变侧晶闸管换流器的逆变作用,将直流电转化为三相交流电注入受端交流系统,从而实现从送端交流系统向受端交流系统输送功率。故本发明系统投资成本比三极直流输电系统要小得多,传输容量为双极系统的1.37倍,且直流侧不会引入额外功率损耗,具有较好地经济性,有利于工程应用。