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本文作者李兴源教授担任四川大学电气信息学院直流输电科研课题组的技术总指导。直流输电科研课题组拥有以李兴源教授为首的高层次的中青年人才相结合的科研队伍(包含教授3人,副教授2人,讲师5人,专职博士后1人),长期从事电力系统安全稳定性分析与控制、高压直流输电及智能电网方面的研究。课题组拥有大量国际国内常用的电力系统分析软件,包括ADPSS、PSASP、BPA、NETOMAC、EMTDC、MATLAB、电科院综合稳定程序等,并针对国内外实际工程,结合相关软件开发了发电机励磁系统、PSS和HVDC、FACTS元件及其控制器的模型和许多自定义模块,具有仿真复杂交直流混合运行电网计算的能力。本课题组在在高压直流输电技术领域开展了多年深入的研究工作,先后承担和完成多项国家级项目,包含863、973及多个自然科学基金重点项目及面上项目,共计有关高压直流输电系统的30多个研究项目。
近年来,随着风能、太阳能等可再生能源大规模的接入以及对电力系统稳定性要求的进一步提高,一方面需要大力开发利用可再生能源,通过转变能源生产、配置和消费方式,优化能源结构,提高能源效率,实现清洁发展;另一方面,也需要在不降低电力系统运行可靠性的前提下,更加有效的利用输电网络,最大限度地提高线路的输送能力。基于电力电子器件的柔性输电方式,极大地促进了线路输送功率的提高以及可再生能源的接入。尤其是随着电力电子器件的发展,基于绝缘栅双极晶体管换流阀(IGBT)的柔性直流输电(VSC-HVDC)技术,因为具有有功无功可实现快速解耦控制、不存在换相失败、输出电压电流谐波含量低等优势,在可再生能源并网、多端直流网络构建、弱系统联网等场合得到了广泛的应用。柔性直流输电作为新一代直流输电技术,目前被认为是实现新能源并网和建立直流电网的极具潜力的输电方式,也是构建未来智能化输电网络的关键技术,而柔性直流输电系统的控制则是影响输电系统运行性能的关键因素之一。论文针对柔性直流输电系统控制进行研究,概述了两端及多端柔性直流输电系统的拓扑结构及其优缺点,介绍了多端柔性直流系统协调控制的主要方法,讨论了柔性直流输电系统附加控制的多种方法,并分析了风电接入下柔性直流输电系统的控制。
1.柔性直流输电系统拓扑及控制
两端VSC-HVDC系统拓扑结构较为简单,通过点对点的连接实现有功功率的传输。在两端基础上发展而来的多端柔性直流输电系统(VSC-MTDC),能够实现多电源供电和多落点受电,可以采用不同的拓扑结构形成直流网络,极大地提高了直流输电系统的操作灵活性和系统的可靠性。多端直流系统的拓扑可以分为串联型和并联型,如下图1-图4所示,其中并联型包括星形拓扑、环形拓扑和星形-中央环形拓扑等。
图1串联型拓扑结构
图2星形拓扑结构
图3环形拓扑结构
延伸阅读:干货︱配电网直流输电技术的演变
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3月15日,上海电气山东半岛北N2场址海上风电项目柔性直流输电系统工程勘察设计中标公告发布。公告显示,中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司成功中标该项目,中标价格为9492.520000万元。上海电气山东半岛北N2场址海上风电项目位于山东省烟台市,场址中心离岸距离约67km,场址面积约116km2,风电场
3月15日,国家电网有限公司陕北—安徽±800千伏特高压直流输电工程、岳西抽水蓄能电站(以下分别简称“陕北—安徽特高压工程”“岳西抽蓄电站”)开工。两项工程的开工建设对于保障我国电力安全可靠供应、加快建设新型能源体系、实现碳达峰碳中和目标、推动高质量发展具有重要意义。习近平总书记指出:
习近平总书记在中共中央政治局第十二次集体学习时指出,“能源安全事关经济社会发展全局”“应对这些挑战,出路就是大力发展新能源”。“目前我国正在加快推进西北沙戈荒、西南地区等大型清洁能源基地建设,新能源发展迈入大规模、高比例的新阶段。”全国政协委员、南方电网公司董事长孟振平表示,近年
3月1日,在陇东-山东±800kV特高压直流输电线路工程(山西段)施工现场,大型牵张设备完成入场检验,第一批240余名施工人员全部到位。据悉,陇山特高压工程是“十四五”电力发展规划的重点工程,也是我国首个“风光火储一体化”大型综合能源基地外送项目。线路全长927公里,起点为甘肃陇东庆阳,终点为
北极星输配电网获悉,近日,辽宁省发改委发布了关于申报国家能源领域首台(套)项目名单的公示,其中包括柔性直流输电配套核心部件等共9个项目。
2月18日,春节假期后复工第一天,国网新疆超高压公司组织运行专业人员开展监盘考试,以进一步提升运行人员在特高压直流输电系统运行、设备监控、故障处理等方面的操作能力。今年,国网新疆超高压公司从服务“疆电外送”、保障能源可靠供应出发,在核心业务、队伍建设、数智化建设等方面持续发力,坚持
2023年度国家能源研发创新平台十大科技创新成果一、可控换相直流换流装备原创性提出了可控换相换流阀(CLCC)概念与拓扑,通过引入全控器件实现晶闸管阀可控关断和主动换相,从根本上解决了多馈入直流系统换相失败问题,可大幅提升常规直流输电系统交流故障期间的功率支撑能力。成果于2023年6月在上海
北极星输配电网获悉,1月29日,广东省市场监督管理局公示推荐参评第二十五届中国专利奖项目,拟推荐项目213项,其中中国广核、许继电气、易事特、南方电网等著名电力企业入围。原文如下:广东省市场监督管理局关于推荐参评第二十五届中国专利奖项目的公示根据《国家知识产权局关于评选第二十五届中国专
1月21日,宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电线路工程甘1标段顺利完成N0843首基铁塔组立试点,标志着工程甘肃段正式进入铁塔组立阶段。宁夏~湖南±800千伏特高压直流输电线路工程全长约1616公里。其中甘肃境内约184.008公里,平地1.24千米(0.67%),山地151.08千米(82.11%),高山31.69千米(17.22%)
北极星输配电网获悉,1月17日,甘肃武威发布2024年政府工作报告。其中提到,黄羊抽水蓄能电站开工建设,“陇电入浙”±800千伏特高压直流输电工程即将核准,2×100万千瓦调峰煤电项目即将开工,7座汇集升压站建成投运。其中提到,培育壮大新兴产业。聚焦新能源产业提质效,抢抓沙戈荒大型风光电基地建
北极星输配电网获悉,2023年,“晋电下江南”输电通道雁门关-淮安±800千伏特高压直流输电工程全年输送电量再创新高,达到467亿千瓦时,同比增长超四分之一。据了解,雁门关-淮安±800千伏特高压直流输电工程是我国“西电东输”“北电南送”重要通道。该工程起于山西朔州,止于江苏淮安,最大输电能力8
近日,国家市场监督管理总局官网发布公告,由超高压公司牵头修订的国标GB/T26215-2023《高压直流输电系统换流阀阻尼吸收回路用电容器》正式获批发布。据了解,阻尼电容作为晶闸管换流阀的重要组成元件,是直流输电换流阀的关键器件之一。原标准发布时间为2010年,距今已超过十年,标准已经不能适用于目
根据国际市场研究机构透露,2019-2024年,印度高压直流输电系统市场将以约6.2%的复合年增长率增长。推动市场发展的主要因素包括可再生能源部门的增长,城市化的快速发展以及农村电气化的增加。另一方面,不断增长的分布式和远程电力系统需求可能会阻碍市场增长。报告中认为,高压直流架空输电系统将在
根据国际市场研究机构RnRMarketResearch发布的2017版研究报告称,2017-2021年全球高压直流输电(HVDC)系统市场年复合增率将达到15.58%。报告中称,长距离电力传输解决方案需求增加是促进全球高压直流输电系统快速增长的主要原因。高压直流输电系统凭借其长距离传输损耗低、效率高等优势越来越获得供应
导读:自从七十多年前在瑞典开发第一条测试线路以来,高压直流(HVDC)输电系统迅速普及并越来越多地被采用。从那时起,主要的技术变革和前沿研究已经在世界各地发生,以提炼出柔性直流输电技术(HVDCVSC)。随着越来越多的新能源接入、环境恶化的加剧,对传统输电系统的安全以及性能也随之提出了更高的要
11月9日,国网湖南检修公司技术人员正对高压交直流光电式电流互感器板卡检测及故障诊断策略研究项目做进一步的完善优化。该项目将填补国内高压直流输电光电式电流互感器故障的技术空白,提升电网供电可靠性。高压交直流光电式电流互感器作为高压直流输电系统核心测量设备,目前在国网系统直流换流站大
高压直流输电系统接地极电流场和温度场的计算:作者:张哲任,徐政,徐韬1.研究背景高压直流输电系统(HVDC)接地极作为系统直流电流的回路需要长时间稳定工作在有源状态下。高压直流输电系统的额定电流较大,接地极受到直流电流场的影响较为深远。为了保证接地极的安全运行,减小其对周围环境的影响,
根据全球第二大市场研究机构MarketsandMarkets最新发布的研究报告透露,到2022年,全球高压直流输电市场规模将达到107.7亿美元,2016-2022年期间年复合增率高达8.4%。报告中认为,电力需求增加是促进高压直流输电市场稳定快速增长的主要原因。预计到2022年,全球高压直流输电系统总容量将达到85.79吉瓦
项目背景随着高压直流(HVDC)输电技术越来越成熟,越来越多的远距离大功率输电、海底电缆送电、两个交流系统之间的非同步联网等方面开始采用HVDC输电技术。然而传统电网换相高压直流输电(Line-Commutated-ConverterHighVoltageDirectCurrent,LCC-HVDC)由于晶闸管换流过程的本质又有其固有的缺陷,比如换
经过初次测试,西门子开始试运用于法国-西班牙高压直流输电互连的换流站。高压直流输电系统将于2015年中旬投入商业运营。法国-西班牙高压直流输电互连将使两国间的能源互换容量加倍,现有的水平维持在1400兆瓦。该系统还将增加供电可靠性,确保新增可再生能源整合不会危及电网的稳定性。建立一个欧洲电
韩国LS工业系统是LS集团的子公司,专业从事电气设备和自动化系统。近来,公司表示将加强和法国阿尔斯通在高压直流输电系统领域的合作。LS工业系统副总裁Koo Ja-Kyun和首席技术官Lee Hak-sung,阿尔斯通负责中国和东亚太地区总裁Michel Serra及阿尔斯通济州岛国际约定中心副总裁Frederic Salon展开会话,商讨高压直流技术合作并开发环保高压断路器。双方公司的代表参加了10月26日-30日在济州岛举办的供电行业大会。LS工业系统被指定为韩国电力公司和阿尔斯通的合资企业KAPES的高压直流设备制造商。目前,LS工业系统在高压直流
2022年3月4日-6日,由中国海洋工程咨询协会海上风电分会、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司等单位联合主办的“(第六届)中国海上风电工程技术大会”在杭州顺利召开。会上特变电工西安柔性输配电有限公司系统专家张军先生作题为《海上风电柔性直流输电
随着目前新能源发展,直流很多技术包括部件技术,传输技术、转换技术都得到了质的突破,所以未来大规模新能源送电里面,可以把新能源送到用量更大,距离更远。对于海上只有两根线,成本也更低,转换桩更加灵活。
3月10日,舟山多端柔性直流输电工程完成大功率试验,验证了该工程可实现满功率运行,大幅提升供电能力。
柔性直流输电是构建智能电网的重要装备,与传统直流相比,柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势,是改变大电网发展格局的战略选择。柔性直流输电可使当前交直流输电技术面临的诸多问题迎刃而解,为输电方式变革和构建全球能源互联网
故障穿越与双端柔直相比,含风电多端柔直系统的联合故障穿越可供选择的控制策略较多,但基本思想与双端柔直相同,即通过提高电网侧换流站输出功率和降低风场侧输入功率以避免直流侧电压过高。利用电阻作为卸荷电路,以消耗电网交流侧发生故障时的多余能量。该方法简单实用,但对卸荷电阻的要求较高。采
此次高压大容量柔性直流(简称柔直)输电技术的突破,多个世界首个成果的产生,标志着中国制造稳站世界技术之巅。未来,我们的目标将是用中国技术参与国际竞争,推动中国制造走向世界。近日,南京南瑞继保电气有限公司(简称南瑞继保)研究院首席专家田杰在接受中国电力报记者采访时表示。中国电力报:
5月20日,在中国电机工程学会召开的高压大容量柔性直流输电系统成套关键设备成果鉴定会上,由南瑞集团下属南京南瑞继保电气有限公司完成的高压大容量柔性直流输电系统成套关键设备通过了专家鉴定。鉴定委员会分组鉴定了高压大容量柔性直流输电系统成套关键设备,高压直流断路器、高压大容量柔性直流换
5月20日,中国电机工程学会在江苏常州组织召开了南京南瑞继保电气有限公司(简称南瑞继保)、常州博瑞电力自动化设备有限公司完成的高压大容量柔性直流电网成套关键设备成果鉴定会,谢明亮副理事长兼秘书长主持了会议。鉴定委员会由包括周孝信、郑健超、韩英铎、潘垣等9位院士在内的近60位专家组成。鉴
面对化石能源的急剧消耗与环境治理的日益严峻,以风电为代表的新能源是实现能源与环境可持续发展的关键举措,近年来海上风电开发与应用取得重要进展,海上风电已成为风电发展的重要方向[1-4]。基于电压源型换流器的多端直流输电系统具有海底输电、黑启动、连接弱交流电网、可实现多电源供电等优势,是大规
导读:自从七十多年前在瑞典开发第一条测试线路以来,高压直流(HVDC)输电系统迅速普及并越来越多地被采用。从那时起,主要的技术变革和前沿研究已经在世界各地发生,以提炼出柔性直流输电技术(HVDCVSC)。随着越来越多的新能源接入、环境恶化的加剧,对传统输电系统的安全以及性能也随之提出了更高的要
厦门柔性直流输电工程功率突变现象及优化策略,编撰者为常浩,陈东,吴延坤,马玉龙。具体内容如下:研究背景到目前为止,全世界已经投运和在建的柔性直流输电工程已超过30个,其工程容量已从最初的3MW发展到1000MW以上。在柔性直流输电这一新兴技术领域,中国处于与世界同一发展水平。2006年5月国家电
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