為提高特高壓直流多饋入系統(tǒng)連續(xù)換相失敗抑制及恢復(fù)能力,分析了直流控制系統(tǒng)模塊中低壓限流環(huán)節(jié)（Voltage Dependent Current Order Limiter, VDCOL）的交流電壓和直流電壓這兩種輸入方式對于不同系統(tǒng)故障的控制效果。針對兩種不同輸入方式的VDCOL各自的優(yōu)勢,提出了一種改進(jìn)的VDCOL模塊。該模塊通過設(shè)計(jì)合理的輸入信號轉(zhuǎn)換控制策略可有效抑制多饋入直流系統(tǒng)連續(xù)換相失敗并提升其協(xié)調(diào)恢復(fù)速度。以某實(shí)際電網(wǎng)的特高壓直流多饋入系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真研究,基于PSCAD/EMTDC仿真結(jié)果表明,所提方法可有效減少逆變閥組的連續(xù)換相失敗次數(shù)、縮短系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(13)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

河南電網(wǎng)特高壓直流多饋入結(jié)構(gòu)

張偉晨，等基于改進(jìn)VDCOL的多饋入直流系統(tǒng)連續(xù)換相失敗抑制及協(xié)調(diào)恢復(fù)-65-變閥組2，低壓閥組為逆變閥組3。1.2逆變側(cè)控制策略青海-河南直流與天中直流均采用CIGREHVDC標(biāo)準(zhǔn)測試模型的控制策略，逆變側(cè)配置有定電流控制、定關(guān)斷角控制。其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。圖2逆變閥組閥組控制策略Fig.2DiagramofinvertercontrolofUHVDC圖2中Imes、Umes、mes為取自閥組測量系統(tǒng)的直流電流測量值、直流電壓測量值以及熄弧角測量值；RV為補(bǔ)償電阻；ord為熄弧角額定值；Iord_rec為VDCOL輸出值。逆變側(cè)還配備有低壓限流控制器(VDCOL)和電流偏差控制器(CEC)。2低壓限流環(huán)節(jié)對多饋入系統(tǒng)暫態(tài)特性影響2.1低壓限流環(huán)節(jié)基本原理低壓限流器(VDCOL)是指在某些故障情況下，當(dāng)直流電壓或交流電壓低于某一值時(shí)，自動(dòng)降低定電流控制的整定值，而在直流電壓或交流電壓恢復(fù)后，又自動(dòng)恢復(fù)整定值的控制功能[24]。該環(huán)節(jié)有利于促進(jìn)電壓跌落過程中系統(tǒng)的換相過程，一定程度上減少換相失敗概率[25]。CIGREHVDC標(biāo)準(zhǔn)測試模型中VDCOL的電壓-電流(U-I)特性曲線如圖3所示。圖3低壓限流器特性曲線Fig.3CharacteristiccurveofVDCOL如圖3所示，U為VDCOL輸入電壓；I為VDCOL輸出的直流指令值。由此可得，VDCOL的U、I間關(guān)系式為0.55,0.4()0.90.19,0.40.90.91,UIfUUUU(1)2.2AC/DC-VDCOL輸入對逆變側(cè)控制影響VDCOL控制器根據(jù)輸入信號的不同，可分為交流電壓輸入的VDCOL(AC-VDCOL)和直流電壓輸入的VDCOL(DC-VDCOL)[20]。我國多數(shù)的直流輸電工程采用常規(guī)的DC-VDCOL控制，該類型控制Idc的指令值跟隨Udc動(dòng)態(tài)變化；AC-VDCOL控

ord_rec為VDCOL輸出值。逆變側(cè)還配備有低壓限流控制器(VDCOL)和電流偏差控制器(CEC)。2低壓限流環(huán)節(jié)對多饋入系統(tǒng)暫態(tài)特性影響2.1低壓限流環(huán)節(jié)基本原理低壓限流器(VDCOL)是指在某些故障情況下，當(dāng)直流電壓或交流電壓低于某一值時(shí)，自動(dòng)降低定電流控制的整定值，而在直流電壓或交流電壓恢復(fù)后，又自動(dòng)恢復(fù)整定值的控制功能[24]。該環(huán)節(jié)有利于促進(jìn)電壓跌落過程中系統(tǒng)的換相過程，一定程度上減少換相失敗概率[25]。CIGREHVDC標(biāo)準(zhǔn)測試模型中VDCOL的電壓-電流(U-I)特性曲線如圖3所示。圖3低壓限流器特性曲線Fig.3CharacteristiccurveofVDCOL如圖3所示，U為VDCOL輸入電壓；I為VDCOL輸出的直流指令值。由此可得，VDCOL的U、I間關(guān)系式為0.55,0.4()0.90.19,0.40.90.91,UIfUUUU(1)2.2AC/DC-VDCOL輸入對逆變側(cè)控制影響VDCOL控制器根據(jù)輸入信號的不同，可分為交流電壓輸入的VDCOL(AC-VDCOL)和直流電壓輸入的VDCOL(DC-VDCOL)[20]。我國多數(shù)的直流輸電工程采用常規(guī)的DC-VDCOL控制，該類型控制Idc的指令值跟隨Udc動(dòng)態(tài)變化；AC-VDCOL控制較少使用在實(shí)際工程中，該控制是根據(jù)實(shí)際檢測到的交流換相電壓UL的動(dòng)態(tài)變化反應(yīng)于Idc的指令值中。兩種VDCOL控制方式都能夠快速反應(yīng)電壓波動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整直流系統(tǒng)運(yùn)行特性，但由于電壓采樣點(diǎn)的不同，對系統(tǒng)暫態(tài)特性恢復(fù)也有著顯著差異。本小節(jié)分別從直流系統(tǒng)故障和交流系統(tǒng)故障兩方面對AC-VDCOL、DC-VDCOL的控制特性進(jìn)行分析。2.2.1直流線路故障下不同輸入VDCOL控制特性分析圖1所示的多饋入系統(tǒng)中，設(shè)置兩組對照試驗(yàn)：方式一各回直流逆變側(cè)閥控制均采用常規(guī)的DC-VDCOL控制；方?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種抑制連續(xù)換相失敗的非線性VDCOL控制策略[J]. 孟慶強(qiáng),劉澤洪,洪樂榮,周小平,夏海濤,劉一峰,汪鑫.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2019(07)
[2]換相失敗預(yù)測控制對特高壓直流運(yùn)行影響分析及改進(jìn)[J]. 李程昊,劉遵義,石光,張振安,王驊.  全球能源互聯(lián)網(wǎng). 2018(05)
[3]交直流混聯(lián)受端電網(wǎng)頻率緊急協(xié)調(diào)控制技術(shù)及應(yīng)用[J]. 董希建,羅劍波,李雪明,李碧君,萬芳茹,薛峰,王忠明,李志輝.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2018(18)
[4]特高壓交直流電網(wǎng)輸電技術(shù)及運(yùn)行特性綜述[J]. 張?zhí)?龔雁峰.  智慧電力. 2018(02)
[5]計(jì)及換相失敗預(yù)測控制和故障合閘角的HVDC換相失敗分析[J]. 李程昊,劉暢,張振安,姚偉,文勁宇,王建波.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(03)
[6]多饋入直流輸電系統(tǒng)換相失敗研究綜述[J]. 王玲,文俊,崔康生,孔維波,劉連光,謝文超.  電工電能新技術(shù). 2017(08)
[7]逆變側(cè)控制策略對換相失敗影響的研究[J]. 趙書強(qiáng),董沛毅,蒲瑩,盧亞軍,馬玉龍,高本鋒,毛亞鵬.  電網(wǎng)技術(shù). 2016(12)
[8]一種抑制傳統(tǒng)直流輸電連續(xù)換相失敗的虛擬電阻電流限制控制方法[J]. 郭春義,李春華,劉羽超,蔣碧松,趙成勇,周勤勇.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(18)
[9]影響多饋入直流系統(tǒng)換相失敗的電網(wǎng)薄弱區(qū)域快速識別方法[J]. 肖浩,李銀紅,于芮技,段獻(xiàn)忠.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[10]高壓直流輸電系統(tǒng)開路電壓的研究[J]. 張爍,李永麗,李博通.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(11)



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