【摘要】：直流潮流控制設(shè)備能夠有效提升環(huán)網(wǎng)式直流電網(wǎng)的潮流控制自由度,解決部分線路潮流不可控問題。首先對(duì)現(xiàn)有3類直流潮流控制設(shè)備進(jìn)行了簡(jiǎn)略分析,指出其在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合的局限性。然后,對(duì)電流潮流控制器(current flow controller,CFC)的工作原理和運(yùn)行特性進(jìn)行了分析,指出其具有9種運(yùn)行狀態(tài)。以其中一種狀態(tài)為例,設(shè)計(jì)了CFC的控制策略,研究了各狀態(tài)量之間的關(guān)系。最后,給出了CFC在環(huán)網(wǎng)式五端直流電網(wǎng)中的應(yīng)用實(shí)例,通過PSCAD/EMTDC下3種仿真情景的研究,驗(yàn)證了CFC對(duì)直流潮流調(diào)節(jié)的可行性,并進(jìn)一步表明,與現(xiàn)有直流潮流控制設(shè)備相比,CFC具有成本投入少,運(yùn)行損耗小等優(yōu)勢(shì)。
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圖片說明： 2646許烽等：新型直流潮流控制器及其在環(huán)網(wǎng)式直流電網(wǎng)中的應(yīng)用Vol.38No.102CFC及其工作原理2.1CFC結(jié)構(gòu)圖4給出了直流電網(wǎng)內(nèi)某個(gè)含有CFC詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的換流站直流側(cè)接線示意圖。其中，Is為換流站注入直流母線的電流，Iwi(i=0,2,…n)為其他支路流入直流母線的電流，n(n≥0)為其他支路數(shù)，Ic為直流母線流入CFC的電流，Ic1和Ic2為Ic經(jīng)CFC分配后流過分流支路1和2的電流。分流支路1和2的另一端分別與直流網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他直流母線相連。圖4含CFC的換流站直流側(cè)接線示意圖Fig.4WiringdiagramofaconverterstationwithCFCattheDCsideCFC含有6個(gè)IGBT(T1~T6)和6個(gè)反并聯(lián)二極管(D1~D6)，同時(shí)，還含有一個(gè)供分流支路1和2共用的電容C。CFC含有3個(gè)外接端點(diǎn)，端點(diǎn)1直接與最近的直流母線相連，端點(diǎn)2和3分別通過分流支路1和2與其他直流母線相連。從圖4可以看出，分流支路1和2成對(duì)稱結(jié)構(gòu)，分別通過T3、T5與節(jié)點(diǎn)A相連，通過T4、T6與節(jié)點(diǎn)B相連。在電流關(guān)系方面，可以從圖4得到如下表達(dá)式：cc1c2III(1)csw0niiIII(2)2.2CFC工作原理2.2.1CFC工作特性從CFC的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)可以看出，CFC可以以節(jié)點(diǎn)A、B為界，分為左右2部分。左半部分通過T1、T2的通斷，實(shí)現(xiàn)端點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)A、B之間的連接切換；右半部分則為具體的分(合)流操作，節(jié)點(diǎn)A、B可視為實(shí)際分(合)流點(diǎn)。表1給出了CFC左半部分的工作特征，其中，Ic以圖4所示的方向?yàn)檎较颉１?給出了CFC右半部分的工作特征，其中，圖4所標(biāo)示的Ic1和Ic2的方向?yàn)?條支路電流的正方向。正電阻效應(yīng)指的是CFC的電容C串入支路的電壓降方向與電流方向一致，類似于串入一個(gè)正電阻，從而降低所在支路的電流。負(fù)電阻效應(yīng)指的是?
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圖片說明： 4與分流點(diǎn)B連通，不引入電阻效應(yīng)，同時(shí)分流支路2通過T5與分流點(diǎn)B連通，引入負(fù)電阻效應(yīng)，電容在此時(shí)刻處于放電狀態(tài)。上述2種狀態(tài)循環(huán)往復(fù)，則分流支路1引入電壓Uc和0高頻切換的正電阻效應(yīng)，分流支路2引入電壓Uc和0高頻切換的負(fù)電阻效應(yīng)。結(jié)合表1給出的關(guān)系，可以得出，本工況下需要如下2種開關(guān)模式：①僅開通T5，如圖5(a)所示；②開通T2和T5，如圖5(b)所示。在此，不加說明地給出分流支路1引入負(fù)電阻效應(yīng)，分流支路2引入正電阻效應(yīng)的2種開關(guān)模式：①僅開通T3；②開通T2和T3。圖5CFC開關(guān)模式Fig.5SwitchingmodeoftheCFC2.2.3Ic1和Ic2同為反向同樣，以分流支路1引入正電阻效應(yīng)，分流支路2引入負(fù)電阻效應(yīng)為例進(jìn)行說明。從表2可以看出，此情況也需要2個(gè)分流點(diǎn)的切換來實(shí)現(xiàn)，分析步驟如上一節(jié)所示，，得出2種開關(guān)模式：①僅開通T6，如圖6(a)所示；②開通T1和T6，如圖6(b)所示。同樣，不加說明地給出分流支路1引入負(fù)電阻效應(yīng)，分流支路2引入正電阻效應(yīng)的2種開關(guān)模式：①僅開通T4；②開通T1和T4。圖6CFC開關(guān)模式Fig.6SwitchingmodeoftheCFC2.2.4Ic1和Ic2不同向Ic1和Ic2不同向的情況分為2種：Ic1反向，Ic2正向，或Ic1正向，Ic2反向。2種情況下，Ic的方向由Ic1和Ic2的幅值差決定。以Ic1反向，Ic2正向，分流支路1引入正電阻效應(yīng)，分流支路2引入負(fù)電阻效應(yīng)為例。從表2可以看出，在不同向情況下，如果仍通過2個(gè)分流點(diǎn)的切換來實(shí)現(xiàn)，那么電容將處于斷續(xù)充電或斷續(xù)放電狀態(tài)，不能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。因而，此種狀態(tài)通過一個(gè)分流點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，具體步驟如下：首先，始終關(guān)斷T1，導(dǎo)通T2，在某一時(shí)刻，分流支路1?
【作者單位】： 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家863高技術(shù)基金項(xiàng)目(2012AA050205)~~
【分類號(hào)】：TM571

【參考文獻(xiàn)】

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1 方進(jìn);鄧珂琳;溫家良;;環(huán)網(wǎng)式三端直流輸電系統(tǒng)及直流斷路器應(yīng)用的分析與仿真[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年06期

2 趙靜;趙成勇;孫一瑩;張建坡;敬華兵;;模塊化多電平直流輸電聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)時(shí)的低電壓穿越技術(shù)[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年03期

3 孫文博;徐華利;付媛;王毅;;應(yīng)用于大型風(fēng)電基地功率外送的多端直流輸電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年06期

4 孫玉嬌;周勤勇;申洪;;未來中國(guó)輸電網(wǎng)發(fā)展模式的分析與展望[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年07期

5 李亞樓;穆清;安寧;胡曉波;;直流電網(wǎng)模型和仿真的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年04期

6 王偉;石新春;付超;孟建輝;廖仰凱;;海上多端直流輸電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年01期

7 崔福博;郭劍波;荊平;潘冰;侯義明;;直流配電技術(shù)綜述(英文)[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年03期

【共引文獻(xiàn)】

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1 周浩;沈揚(yáng);李敏;田杰;鄧旭;陳錫磊;周志超;王東舉;;舟山多端柔性直流輸電工程換流站絕緣配合[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年04期

2 楊小煜;周孝信;李立新;;高維潮流方程功率注入空間中最近鞍-結(jié)分歧點(diǎn)的計(jì)算[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年10期

3 張海翔;呂飛鵬;;計(jì)及保護(hù)故障因素的電網(wǎng)脆弱性評(píng)估模型[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年11期

4 顧慧杰;郭燁;周華鋒;趙旋宇;吳文傳;鄭偉業(yè);;南方電網(wǎng)直流線路電阻時(shí)變性評(píng)估與實(shí)時(shí)值估計(jì)[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年12期

5 郭佳才;羅安;陳燕東;姚芳;王逸超;劉愛文;;兼具無功補(bǔ)償功能的模塊化多電平整流器控制策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年02期

6 楊萬開;印永華;曾南超;;青藏直流輸電工程系統(tǒng)試驗(yàn)研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年02期

7 胡競(jìng)競(jìng);徐習(xí)東;裘鵬;陸翌;黃曉明;;直流配電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)研究綜述[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年04期

8 黃守道;葉虹志;張文娟;宋作森;胡敬偉;;基于虛擬磁鏈的直接功率控制在VSC-HVDC中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年04期

9 陳鶴林;徐政;唐庚;薛英林;;海上風(fēng)電場(chǎng)MMC-HVDC并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)行為分析[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年12期

10 劉會(huì)勇;;多端柔性直流輸電系統(tǒng)主接線方案的應(yīng)用分析[J];電氣技術(shù);2014年05期

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1 管敏淵;基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];浙江大學(xué);2013年

2 任敬國(guó);VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制與穩(wěn)態(tài)分析方法研究[D];山東大學(xué);2014年

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1 王宇;直流電網(wǎng)控制方法及仿真研究[D];中國(guó)電力科學(xué)研究院;2013年

2 洪元鑫;基于緊急功率支援的HVDC技術(shù)研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

3 胡競(jìng)競(jìng);直流配電系統(tǒng)故障分析與保護(hù)技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 ;美國(guó)能源戰(zhàn)略出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)變[J];節(jié)能與環(huán)保;2010年05期

2 嚴(yán)萍,王永榮,孫廣生,馮榮瓊;自激振蕩直流開斷過程數(shù)學(xué)模型的研究[J];電工電能新技術(shù);1992年03期

3 吉嘉琴;沈力;張節(jié)容;張力超;;高壓直流電路的開斷及其能量吸收[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);1991年04期

4 肖磊;黃守道;黃科元;葉盛;;不對(duì)稱電網(wǎng)故障下直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直流母線電壓穩(wěn)定控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年07期

5 王興貴;鄒應(yīng)煒;劉金龍;;全橋型DC/DC開關(guān)電源的建模與控制[J];電力電子技術(shù);2007年07期

6 劉鐘淇;宋強(qiáng);劉文華;;采用MMC變流器的VSC-HVDC系統(tǒng)故障態(tài)研究[J];電力電子技術(shù);2010年09期

7 李賓賓;茍銳鋒;張萬榮;;±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)用直流斷路器研究[J];電力設(shè)備;2007年03期

8 陳海榮;徐政;;適用于VSC-MTDC系統(tǒng)的直流電壓控制策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2006年19期

9 楊思祥;李國(guó)杰;阮思燁;董健;;應(yīng)用于DFIG風(fēng)電場(chǎng)的VSC-HVDC控制策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2007年19期

10 楊淑英;張興;張崇巍;謝震;曹仁賢;;電壓跌落激起的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁過渡過程[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2008年19期

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1 陳海榮;交流系統(tǒng)故障時(shí)VSC-HVDC系統(tǒng)的控制與保護(hù)策略研究[D];浙江大學(xué);2007年

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1 孫文博;多端柔性直流輸電系統(tǒng)及控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2012年

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1 ;長(zhǎng)沙萬達(dá)拉網(wǎng)式極板生產(chǎn)線試制成功[J];蓄電池;1996年02期

2 李尚泉;鉛酸蓄電池拉網(wǎng)式極板生產(chǎn)的成本與質(zhì)量分析[J];蓄電池;1997年02期

3 孫同景,徐德;并網(wǎng)式 55kW 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);1997年03期

4 劉永波;一種組網(wǎng)式電纜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];本溪冶金高等專科學(xué)校學(xué)報(bào);2004年01期

5 董如發(fā);張玉峰;曲寶光;蔣松巖;;“拉網(wǎng)式板柵”免維護(hù)蓄電池的開發(fā)[J];蓄電池;2007年04期

6 ;國(guó)外蓄電池文獻(xiàn)摘要[J];蓄電池;1993年01期

7 黃興明;城市電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)式供配電系統(tǒng)的探討[J];新疆工學(xué)院學(xué)報(bào);2000年02期

8 李維國(guó);采用拉網(wǎng)式板柵的汽車用免維護(hù)蓄電池的特性[J];蓄電池;1982年03期

9 李志偉,李永福,劉勤德;熱縮機(jī)的節(jié)電措施[J];電池;1990年06期

10 楊超;i懻雍牘

本文編號(hào)：2512900