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基于VSC-HVDC的双馈式变速恒频风电机组启动及并网控制被引量：39: 2014年; 启动控制是双馈式变速恒频风机可靠并网运行的基础,同时柔性直流输电技术作为最具技术经济性的风电场并网方式,其工程应用日益广泛。该文分析了双馈式变速恒频风机的柔性直流并网控制,提出一种基于定子磁链定向和转子电流闭环控制的双馈式风机启动控制,以抑制并网过程中的冲击电流。为实现风电场稳态运行,设计风场侧模块化多电平换流器无源电压跟随控制器,使其在风机并网过程中呈现理想电压源特性;该控制策略无需检测风电场物理量,只在换流器本地即可实现。在PSCAD/EMTDC环境下进行49电平柔性直流风电并网仿真分析,并进行了现场试验,仿真和试验结果验证了所提出的风电场经柔性直流启动及并网控制策略的正确性。; 李文津汤广福康勇赵岩孔明; 关键词：模块化多电平电压源换流器型直流输电

基于子模块电容电压预估的MMC分段电压平衡优化控制被引量：5: 2015年; 随着高压直流输电系统电压等级和输送容量的提升,对模块化多电平换流器的电容电压平衡控制提出了更高的要求。为了实现对高压大容量模块化多电平换流器电容电压的优化控制,基于桥臂子模块分段控制思想,采用分段电容电压排序控制方法。首先,分析了段内和段间电容电压平衡机理,提出了段间电压平衡控制策略;其次,将MMC开关频率分为两部分,分别分析了各部分开关频率的影响因素,提出了基于子模块电容电压预估的段内电容电压平衡优化控制策略,以降低器件的等效开关频率;最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真结果表明,在有效保证电容电压平衡的条件下,等效开关频率降幅可达25%,从而验证了相关理论分析的正确性和控制策略的有效性。; 孔明汤广福贺之渊刘栋; 关键词：高压直流输电模块化多电平换流器电容电压平衡优化控制

基于多agent架构的高压大容量柔性直流输电阀基控制技术研究被引量：7: 2013年; 针对高压大容量柔性直流输电的应用背景,提出多agent系统架构的阀基控制技术,以其分布式计算和自身的智能性、实时性、共享性等特点,解决阀控技术上的大规模高速信息采集问题、复杂决策运算以及综合评价保护等问题。通过柔性直流输电动态模拟试验平台,对此架构和冗余热备份架构的物理模型进行对比仿真和性能测试试验,验证了技术的科学性和合理性,为百兆级以上高压大容量柔性直流输电工程阀控技术提供了理论支持和工程依据。; 姜喜瑞贺之渊汤广福杨岳峰李泓志王海田; 关键词：模块化多电平多AGENT系统

基于改进FD法的柔性直流输电系统可靠性评估被引量：13: 2015年; 在直流系统可靠性评估中,传统FD法需要建立状态空间图,求解过程繁琐。提出一种基于参数矩阵化的FD法,即将所有子系统的相关参数矩阵化,包含容量矩阵、容量概率矩阵、状态转移率矩阵。通过矩阵运算实现子系统组合,从而避免建立状态空间图,在保证计算精度的同时,使子系统组合计算简明快速,克服了传统方法在元件众多结构复杂时计算困难的弊端。对一个双极两端柔性直流输电系统进行了可靠性建模与评估,并研究了元件故障率变化对柔性直流输电系统可靠性的影响。; 郭静丽王秀丽侯雨伸徐海超; 关键词：柔性直流输电可靠性评估

基于双dq坐标变换的M3C变换器的数学模型及控制策略研究被引量：26: 2016年; 模块化多电平矩阵式变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是一种可实现直接交交功率变换的新型拓扑,在未来高电压大功率异步混联系统中有着广阔的应用前景,因而对其数学模型及控制策略的研究具有十分重要的意义。论文通过对M3C换流系统的3个子换流器分别进行αβ0坐标变换,发现对称运行时桥臂中的非零序分量只与输入侧电气量有关,而桥臂中的零序分量只与输出侧电气量有关。基于此结论,论文首次提出了对M3C桥臂中电压、电流的非零序分量和零序分量分别进行输入频率、输出频率的dq旋转坐标变换,推导出了基于双dq坐标变换的M3C数学模型。该模型实现了系统输入输出两种交流频率分量的解耦,并将所有的交流电气量转换为直流量。在此基础上,论文提出了相应的矢量控制方案,该方案中所有的被控量在稳态时都是直流量,物理概念清晰,控制结构简单,比以往文献在αβ0坐标系下的控制方案更易实现控制的无静差特性。最后论文在Matlab平台上搭建了M3C换流系统模型并采用文中的控制方案进行仿真研究,仿真结果验证了所提数学模型的正确性和控制策略的优越性。; 孟永庆王健李磊王秀丽罗辉勇白森戈; 关键词：数学模型控制策略

多端直流输电与直流电网技术被引量：843: 2013年; 基于常规直流及柔性直流的多端直流输电和直流电网技术是解决中国新能源并网和消纳问题的有效技术手段之一。从对直流输电发展的背景分析入手,概述了两端直流输电技术,深入探讨了多端直流输电和直流电网的基本概念,结合多端直流和直流电网的区别与联系及其各自的技术特点,指出了构建未来直流电网需要解决的关键技术问题、产生原因和国内外的研究进展,为中国直流电网技术的研究方向提出了思考和建议。; 汤广福罗湘魏晓光; 关键词：柔性直流多端直流输电直流电网

考虑风机转速限制及卸荷电路优化的永磁同步电机新型低电压穿越协调控制策略被引量：18: 2015年; 世界各国的风电并网导则均要求并网风机具备低电压穿越(low voltage ride-through,LVRT)的能力。传统的LVRT协调控制方案是将故障期间的不匹配能量全部储存到风机转子上以维持直流母线电压的恒定,这种方案没有考虑风机转速越限的问题。该文根据中国国标要求,对传统LVRT协调控制方案中永磁同步电机的升速问题进行详细的理论计算,结果表明该方案下多数风机在恶劣故障期间都会转速越限,从而威胁机组的安全。基于此结论,首先提出一种先存储后卸荷的协调控制方案,该方案能够保证风机转速不越限,但仍会使风机转速在恶劣故障期间达到限值,并且难以对卸荷电路的冲击电流进行优化。为了最大程度上抑制风机转速上升以及更好地优化卸荷电路,最终提出一种变桨距与比例卸荷结合的新型优化LVRT协调控制方案。最后对提出的几种LVRT协调控制策略进行仿真对比研究,验证了理论的正确性和控制方案的有效性。; 孟永庆王健李磊王秀丽; 关键词：永磁同步电机低电压穿越协调控制

特高压直流换流阀分布电容分析与测试被引量：7: 2016年; 分布电容是影响特高压直流换流阀冲击电压特性的重要因素,在换流阀设计过程中需要进行优化控制。提出特高压换流阀系统多导体分布电容复杂电路网络的等效简化方法,研究分布电容影响冲击电压特性的机理,分析通过改善分布电容实现多级串联单元均压设计的方法。在此基础上,提出特高压工程双12脉动换流阀多阀塔分布电容简化分析模型和理论计算方法。研究大尺寸、多分立导体装备的分布电容测试方法,提出实验室条件下阀厅边界条件等效方法,测量引线误差控制方法和测量导体排列组合方法,在特高压直流换流阀真型阀塔上开展分布电容测试,验证了理论分析方法的准确性,获得了分布电容特性。; 刘杰汤广福贺之渊查鲲鹏纪锋高冲; 关键词：屏蔽系统分布电容冲击电压分布

用于直流电网的高压大容量DC/DC变换器拓扑研究被引量：62: 2014年; 随着世界范围内大力发展直流电网,作为直流电网中关键器件之一的高压大容量DC/DC变换器的研究尤为重要。针对目前关于DC/DC变换器研究主要集中于中低压小功率场合的现状,该文首先从多个角度对直流电网用的高压大容量DC/DC变换器进行了需求分析;其次,对现有文献中提出的适用于直流电网的DC/DC变换器拓扑进行了研究,并将输入端串联输出端串联(input-series output-series,ISOS)结构和低压DC/DC变换器相结合,提出了用于直流电网中输入端和输出端均为高电压场合的ISOS型DC/DC变换器。比较分析了不同拓扑变换器的电压变比、开关器件的电气应力和故障处理能力等,为选择合适的高压大容量DC/DC变换器拓扑提供了依据。; 魏晓光王新颖高冲张升; 关键词：直流电网

双极柔性直流输电系统站内接地故障保护策略被引量：36: 2015年; 针对双极柔性直流输电系统站内接地故障,对其故障机理及故障特性进行研究,推导故障分量的数学表达式。分析结果表明,故障发生后交流电流会出现直流偏置导致交流断路器无法正常断开,并且故障站子模块持续充电导致子模块严重过压。针对上述情况,制定相应的保护控制策略,并通过仿真结果验证了相关理论计算及控制保护策略的正确性。; 周杨贺之渊庞辉杨杰李强; 关键词：双极柔性直流输电模块化多电平换流器

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国家自然科学基金(51261130471)

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