基于HYPERSIM的柔性直流輸電系統(tǒng)數(shù)模混合仿真建模及試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 03:56
柔性直流輸電系統(tǒng)接入電力系統(tǒng)主網(wǎng)絡(luò),使得電網(wǎng)交直流耦合更加緊密,同時(shí)精確地仿真柔性直流輸電系統(tǒng)和大規(guī)模交流電網(wǎng)成為一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。文章從系統(tǒng)仿真研究的角度,提出一種基于HYPERSIM的柔性直流輸電系統(tǒng)數(shù)模混合仿真建模方法,該方法以超級(jí)并行計(jì)算機(jī)SGI為核心,接入了實(shí)際柔性直流輸電工程的控制保護(hù)裝置。文中從仿真模型構(gòu)架、一次系統(tǒng)建模、控制保護(hù)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原則、實(shí)現(xiàn)以及數(shù)模接口技術(shù)等方面對(duì)所提模型展開(kāi)深入研究。選擇渝鄂±420kV背靠背柔性直流輸電工程施州換流站的典型試驗(yàn),將所提模型的仿真結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)波形進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比,結(jié)果表明所提模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性與實(shí)際工程的響應(yīng)特性吻合,可以為研究柔性直流與大規(guī)模交直流混聯(lián)電網(wǎng)間的相互影響提供準(zhǔn)確的仿真工具。
【文章來(lái)源】:電網(wǎng)技術(shù). 2020,44(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
所提柔性直流輸電系統(tǒng)數(shù);旌戏抡婺P涂傮w構(gòu)架
所提仿真模型的交流一次系統(tǒng)由兩側(cè)交流場(chǎng)區(qū)、單元1換流變壓器區(qū)以及單元2換流變壓器區(qū)構(gòu)成。交流場(chǎng)區(qū)采用2/3接線(xiàn)方式將交流線(xiàn)路與雙單元換流器相連。在所提數(shù);旌戏抡婺P驼{(diào)試期間,與雙母線(xiàn)相連的兩回500k V交流線(xiàn),使用三相交流電源和系統(tǒng)等效阻抗代替。對(duì)含有柔性直流輸電的大規(guī)模交直流電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真時(shí),將兩回500k V交流線(xiàn)路接入詳細(xì)的大網(wǎng)數(shù)字模型進(jìn)行聯(lián)合仿真。
式中:usm_insert_i為處于投入狀態(tài)的子模塊輸出電壓;usm_block_j為處于閉鎖狀態(tài)的子模塊輸出電壓;Nin為投入狀態(tài)的子模塊數(shù);Nblock為處于閉鎖狀態(tài)的子模塊數(shù)。在仿真模型中,基于FPGA的仿真裝置OP5607計(jì)算出每個(gè)子模塊的輸出電壓,根據(jù)子模塊的工作狀態(tài)計(jì)算得到受控電壓源Vs1和Vs2的輸出電壓值。OP5607中采用全橋型子模塊拓?fù)洌鐖D3(b)所示,包含4只半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件分別為g1管、g2管、g3管和g4管、子模塊電容及并聯(lián)均壓電阻和一個(gè)旁路開(kāi)關(guān)。通過(guò)將g3管閉鎖,g4管導(dǎo)通,可以將全橋性子模塊拓?fù)涓脑鞛榘霕蜃幽K拓?fù),通過(guò)控制g1管和g2管的導(dǎo)通和關(guān)斷調(diào)制子模塊輸出電壓usm。當(dāng)子模塊發(fā)生故障時(shí),閉合旁路開(kāi)關(guān)K1將子模塊旁路且usm(28)0。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渝鄂背靠背柔性直流頻率限值控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳啟超,李暉,吳文傳,張怡,王菲,蔣維勇,蓋振宇. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(01)
[2]面向能源互聯(lián)網(wǎng)的新一代電力系統(tǒng)運(yùn)行模式研究[J]. 吳克河,王繼業(yè),李為,朱亞運(yùn). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗影響因素研究綜述[J]. 湯奕,鄭晨一. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]基于HYPERSIM的直流輸電系統(tǒng)數(shù);旌戏抡娼涌诩夹g(shù)研究[J]. 董鵬,朱藝穎,郭強(qiáng),張劍云,胡濤,劉翀,王薇薇,邱威,黃少鋒. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(12)
[5]大規(guī)模交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)數(shù)模混合仿真平臺(tái)構(gòu)建及驗(yàn)證 (二)直流輸電工程數(shù);旌戏抡娼<膀(yàn)證[J]. 朱藝穎,于釗,李柏青,郭強(qiáng),謝國(guó)平,林少伯. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(22)
[6]大規(guī)模交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)數(shù)模混合仿真平臺(tái)構(gòu)建及驗(yàn)證 (一)整體構(gòu)架及大規(guī)模交直流電網(wǎng)仿真驗(yàn)證[J]. 朱藝穎,于釗,李柏青,郭強(qiáng),劉翀,董鵬,王薇薇,胡濤. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(15)
[7]能源轉(zhuǎn)型中我國(guó)新一代電力系統(tǒng)的技術(shù)特征[J]. 周孝信,陳樹(shù)勇,魯宗相,黃彥浩,馬士聰,趙強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[8]MMC子模塊故障下能量再平衡控制與安全運(yùn)行域分析[J]. 楊立敏,李耀華,李子欣,王平. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(04)
[9]特高壓直流分層接入系統(tǒng)換相失敗預(yù)防控制參數(shù)優(yōu)化[J]. 王藝璇,張?chǎng)?穆清,陳緒江,孫麗香,張星. 高電壓技術(shù). 2018(01)
[10]柔性直流與直流電網(wǎng)仿真技術(shù)研究[J]. 賀之淵,劉棟,龐輝. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
本文編號(hào):3333405
【文章來(lái)源】:電網(wǎng)技術(shù). 2020,44(11)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
所提柔性直流輸電系統(tǒng)數(shù);旌戏抡婺P涂傮w構(gòu)架
所提仿真模型的交流一次系統(tǒng)由兩側(cè)交流場(chǎng)區(qū)、單元1換流變壓器區(qū)以及單元2換流變壓器區(qū)構(gòu)成。交流場(chǎng)區(qū)采用2/3接線(xiàn)方式將交流線(xiàn)路與雙單元換流器相連。在所提數(shù);旌戏抡婺P驼{(diào)試期間,與雙母線(xiàn)相連的兩回500k V交流線(xiàn),使用三相交流電源和系統(tǒng)等效阻抗代替。對(duì)含有柔性直流輸電的大規(guī)模交直流電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真時(shí),將兩回500k V交流線(xiàn)路接入詳細(xì)的大網(wǎng)數(shù)字模型進(jìn)行聯(lián)合仿真。
式中:usm_insert_i為處于投入狀態(tài)的子模塊輸出電壓;usm_block_j為處于閉鎖狀態(tài)的子模塊輸出電壓;Nin為投入狀態(tài)的子模塊數(shù);Nblock為處于閉鎖狀態(tài)的子模塊數(shù)。在仿真模型中,基于FPGA的仿真裝置OP5607計(jì)算出每個(gè)子模塊的輸出電壓,根據(jù)子模塊的工作狀態(tài)計(jì)算得到受控電壓源Vs1和Vs2的輸出電壓值。OP5607中采用全橋型子模塊拓?fù)洌鐖D3(b)所示,包含4只半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件分別為g1管、g2管、g3管和g4管、子模塊電容及并聯(lián)均壓電阻和一個(gè)旁路開(kāi)關(guān)。通過(guò)將g3管閉鎖,g4管導(dǎo)通,可以將全橋性子模塊拓?fù)涓脑鞛榘霕蜃幽K拓?fù),通過(guò)控制g1管和g2管的導(dǎo)通和關(guān)斷調(diào)制子模塊輸出電壓usm。當(dāng)子模塊發(fā)生故障時(shí),閉合旁路開(kāi)關(guān)K1將子模塊旁路且usm(28)0。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]渝鄂背靠背柔性直流頻率限值控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 陳啟超,李暉,吳文傳,張怡,王菲,蔣維勇,蓋振宇. 電網(wǎng)技術(shù). 2020(01)
[2]面向能源互聯(lián)網(wǎng)的新一代電力系統(tǒng)運(yùn)行模式研究[J]. 吳克河,王繼業(yè),李為,朱亞運(yùn). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗影響因素研究綜述[J]. 湯奕,鄭晨一. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]基于HYPERSIM的直流輸電系統(tǒng)數(shù);旌戏抡娼涌诩夹g(shù)研究[J]. 董鵬,朱藝穎,郭強(qiáng),張劍云,胡濤,劉翀,王薇薇,邱威,黃少鋒. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(12)
[5]大規(guī)模交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)數(shù)模混合仿真平臺(tái)構(gòu)建及驗(yàn)證 (二)直流輸電工程數(shù);旌戏抡娼<膀(yàn)證[J]. 朱藝穎,于釗,李柏青,郭強(qiáng),謝國(guó)平,林少伯. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(22)
[6]大規(guī)模交直流電網(wǎng)電磁暫態(tài)數(shù)模混合仿真平臺(tái)構(gòu)建及驗(yàn)證 (一)整體構(gòu)架及大規(guī)模交直流電網(wǎng)仿真驗(yàn)證[J]. 朱藝穎,于釗,李柏青,郭強(qiáng),劉翀,董鵬,王薇薇,胡濤. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(15)
[7]能源轉(zhuǎn)型中我國(guó)新一代電力系統(tǒng)的技術(shù)特征[J]. 周孝信,陳樹(shù)勇,魯宗相,黃彥浩,馬士聰,趙強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[8]MMC子模塊故障下能量再平衡控制與安全運(yùn)行域分析[J]. 楊立敏,李耀華,李子欣,王平. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(04)
[9]特高壓直流分層接入系統(tǒng)換相失敗預(yù)防控制參數(shù)優(yōu)化[J]. 王藝璇,張?chǎng)?穆清,陳緒江,孫麗香,張星. 高電壓技術(shù). 2018(01)
[10]柔性直流與直流電網(wǎng)仿真技術(shù)研究[J]. 賀之淵,劉棟,龐輝. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
本文編號(hào):3333405
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