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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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据悉,山西代表团向大会提交全团建议,支持山西进一步巩固和扩大电力外送基地建设。山西是国家重要的能源基地,同时也是全国西电东送、北电南送的枢纽,最大外送能力3162万千瓦,2025年开工大同—天津南交流特高压工程,建成后外送能力将达到3600万千瓦左右。2024年6月,“西电东送”通道调整完成,山
3月6日,国家“十四五”电力发展规划的重点工程——甘肃—浙江±800千伏特高压直流输电工程(下称“甘肃—浙江特高压工程”)首个线路标段在杭州市富阳区正式动工建设。据国网浙江电力消息,甘肃—浙江特高压工程是世界首条柔性直流特高压输电工程,作为第四条落地浙江的“西电东送”工程,其也是中国能
北极星输配电网获悉,河南开封市政府工作报告中指出,2025年开工建设投资75亿元的陕豫±800千伏特高压直流输电工程(开封境)等项目,建成投资100亿元的兰考国电投绿色能源项目。同时,持续完善农村基础设施,完成10千伏配电网项目700个以上,新建、改建农村公路150公里。2025年,还将支持开封时代建设
近年来,新能源经柔性直流输电(voltagesourcedconverterbasedHVDC,VSC-HVDC)(以下简称“柔直”)送出系统被广泛应用,推动全球电力向着清洁和绿色发展。但是,新能源经柔直送出系统的交流输电线路受两端电力电子装置及控制策略影响,故障时短路电流会存在波形畸变、相角受控、幅值受限等特征。基于
3月2日,由内蒙古电力集团主办、内蒙古能源研究院承办的“大规模可再生能源基地特高压直流输电示范工程”专家论证会在北京成功召开,该项目是内蒙古自治区政府与国家科技部签署《部区联动组织实施国家重点研发计划“储能与智能电网技术”重点专项框架协议》的首批落地项目。自治区副主席孙俊青,中国科
2月19日,国网山东省电力公司组织开展±800千伏陇东—山东特高压直流线路工程山东段及接地极线路工程竣工验收工作。此次验收包括259基铁塔及对应档导地线。国网山东超高压公司共投入7个专业大组、37个小组、131名验收人员,应用多项新技术、新手段为现场作业提供支撑。高空作业人员应用“无人机+挂架+
2月18日,南方电网超高压公司牵头研发的基于6.5kV/3kAIGBT(绝缘栅双极型晶体管)的柔性直流换流阀装备,顺利通过中国机械工业联合会组织的新产品技术鉴定,由中国工程院院士李立浧等11位行业权威专家组成的鉴定评审委员会一致认为:产品性能总体达到国际领先水平。该装备的成功研发,实现了我国重大装
北极星输配电网获悉,近日,生态环境部拟对甘肃~浙江±800千伏特高压直流输电工程作出环评意见公示。项目名称:甘肃~浙江±800千伏特高压直流输电工程环境影响报告书建设地点:甘肃省、宁夏回族自治区、陕西省、河南省、安徽省、浙江省建设单位:国家电网有限公司环境影响评价机构:中国电力工程顾问集
甘肃省政府办公厅近日印发《甘肃省打造全国重要的新能源及新能源装备制造基地行动方案》(以下简称《方案》)。《方案》指出,甘肃省将打造以国家新能源综合开发利用示范区、新能源消费转型引领区、能源产业融合集聚区、能源领域深化改革先行区、能源多边合作试验区等“五个功能区”为支撑的全国重要的
北极星输配电网获悉,近日,国网江苏省电力有限公司召开扬州—镇江直流输电二期工程建设推进会。扬镇直流一期工程作为国内首个“交改直”嵌入式直流工程,二期工程将在国内首次应用SLCC直流技术和长距离交直流线路共塔建设,在不新增跨江输电通道的情况下,将工程输电容量再增加120万千瓦,有效缓解北
北极星输配电网获悉,近日,陇东—山东±800千伏特高压直流输电工程山西段全线贯通。据介绍,山西段长度325.4公里,达到输电工程总长度35%,新建铁塔625基,工程横贯山西,跨越了太行、太岳山脉,穿越林区最长、高山大岭占比最高,自然条件复杂,施工难度大。
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
根据住房和城乡建设部《关于印发2017年工程建设标准规范制修订及相关工作计划的通知》(建标〔2016〕248号),我部组织国家电网有限公司等单位起草了国家标准《±1100kV特高压直流输电系统成套设计标准(征求意见稿)》(见附件)。[$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$][$NewPage$
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
9月28日,许继电气介绍,特高压直流输电有电压等级高、输送容量大、输电距离远等特点,可以为坚强智能电网、全球能源互联网的发展及新能源消纳提供技术支撑。上半年公司产品相继中标了巴基斯坦默蒂亚里-拉合尔660千伏直流输电项目、土耳其凡城600兆瓦背靠背换流站项目等国际直流项目,实现了直流高端装
全球电力和自动化专家ABB日前获得3000万美元订单,为连接瑞典和丹麦的Konti-Skan海底高压直流电缆系统提供升级服务。此次升级将采用ABB最新的AbilityMACH技术,对这条海底高压直流输电系统进行控制和保护系统升级。AbilityMACH系统就像高压直流输电系统的大脑一样,能够对换流站进行监控和保护,以实现
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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,
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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