摘要：多端柔性直流技术是构建未来能源网络的关键技术之一。多端柔性直流系统的传输功率与系统参数间存在复杂的耦合关系。为了研究影响系统功率传输边界的关键因素,通过建立系统小信号模型,采用特征值法对系统振荡模态、灵敏度进行分析计算,分析得出影响多端系统传送功率容量的关键参数及变化规律。最后,利用电磁模型进行仿真验证,结果表明所提方法能够指出造成系统传输功率越界的关键因素,并给出了相应改进设计方案。

摘要：启动回路设备选型及启动策略设计是多端柔性直流系统设计的关键问题。对于采用模块化多电平技术的多端柔性直流系统,通过对启动充电不控整流过程的理论分析,结合PSCAD/EMTDC仿真计算验证,提出了多端柔直系统启动电阻、联接变压器中性点电阻及启动电阻旁路开关等设备的技术要求。分析了设备参数与不同运行方式、启动策略的关系,提出了各种启动方式下的优化启动策略。研究结论已被南澳多端柔直示范工程采用。

摘要：多端柔性直流具有控制灵活、可接入性强、损耗低和可靠性高等优点,是解决新能源消纳问题的有效途径。潮流计算是大电网分析的基础,但是交替求解方法在某些情况下收敛性较差。为改善含多端柔性直流的大电网潮流计算的收敛性,文章给出了直流电网模型方程,采用直流系统和交流系统方程联立求解的思路,设计了大电网潮流联立求解计算的流程和方法,提出统一方程维数、切换方程类型的处理方式解决节点控制类型变化引起的雅可比矩阵维数变化问题。采用MATLAB编程实现了提出的算法,并利用含浙江舟山五端柔性直流的大电网实际算例与交替求解方法进行分析比较,结果验证了所提方法的正确性以及收敛快、精度高、适应性强的优点。

摘要：多端柔性直流配电技术是目前国内外配电领域关注的热点,而典型故障下的过电压及其防护是其关键技术之一。针对±10kV三端柔性直流配电系统开展不同子模块拓扑下配电系统过电压差异及原因的仿真研究。首先基于PSCAD电磁暂态仿真软件,建立了分别含有半桥型和全桥型子模块拓扑的三端柔性直流配电系统的过电压仿真模型,分析了典型故障工况;然后,仿真计算了各典型故障工况下各关键位置的过电压分布,分析半桥型和全桥型子模块拓扑下的过电压计算结果差异;最后,针对差异较大的过电压计算结果,通过仿真及理论分析提出了差异原因及可能对设备绝缘水平的影响。研究结果可为多端柔性直流配电系统的设计和过电压防护方案的研究提供参考。

摘要：如何提升电网供电能力是电网规划中亟须解决的问题。结合了实际工程设计经验和最新理论研究成果,对基于多端柔性直流的电网供电能力提升进行了研究,提出了该方法在江苏电网中应用方案设想,并进行了仿真分析。仿真表明该方法在提升电网供电能力方面效果显著,具有良好的应用前景。

摘要：对舟山多端柔性直流输电系统的接地方式进行了研究,确定了各换流站应采取的接地方式,其中定海和岱山换流站推荐联结变阀侧采用星形电抗+中性点电阻接地的方式,衢山、洋山和泗礁换流站推荐采用Y/Y型联结变+阀侧绕组中性点电阻接地方式。在确定各换流站接地方式的基础上,计算确定了换流站设备的过电压和绝缘水平,其中定海和岱山换流站联结变网侧为220 kV交流系统,推荐的设备雷电冲击绝缘水平为950 kV,其他三站联结变网侧为110 kV交流系统,推荐的设备雷电冲击绝缘水平为450 kV;五端换流站联结变阀侧及直流侧的额定电压基本一致,联结变阀侧交流母线的雷电和操作冲击绝缘水平推荐为650 kV(或750 kV)和550 kV,200 kV直流母线的雷电和操作冲击绝缘水平推荐为650 kV(或750 kV)和550 kV。

摘要：主要对柔性直流输电系统的控制策略进行了研究。首先对柔性直流输电系统主从控制、电压裕度控制和直流电压下垂控制的控制原理及特点进行详细的介绍,并在此基础上,提出了一种协调控制策略,该策略综合三种控制方式并加入裕度思想分层协调各换流站,能够适应较大范围的不平衡功率,避免换流站过载的现象。最后,在Matlab/simulink平台上构建了多端柔性直流输电模型,分别仿真验证了所提控制策略的有效性。对于深入了解柔性直流输电系统的控制的原理具有重要的理论意义,也可为采用下垂控制的柔性直流输电系统设计提供理论依据。

摘要：换流站的绝缘配合是柔性直流输电工程实施的关键技术之一,其研究对换流站设备设计、选型、制造和试验具有重要的指导作用。为合理确定舟山多端柔性直流输电工程各换流站设备的绝缘水平,提出了换流站的避雷器布置方案,计算确定了相应避雷器参数及保护水平,给出了换流站设备推荐的绝缘裕度,并根据选取的设备绝缘裕度最终确定了换流站各设备的绝缘水平。文章给出了3种不同避雷器布置方案下的绝缘配合结果,结果表明不同避雷器布置主要对桥臂电抗器端子间的绝缘水平有较大影响,方案1下桥臂电抗器端子间的雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为450 kV和325 kV;方案2和方案3的避雷器布置下,桥臂电抗器端子间的绝缘水平相同,雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平分别为750kV和550kV。除桥臂电抗器外,3种方案下换流站其他设备推荐的绝缘水平均相同,换流站联结变压器阀侧交流设备的雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平取为650 kV(或750 kV)和550 kV,桥臂电抗器阀侧交流设备的雷电和操作冲击绝缘水平与联结变阀侧设备取为一致,换流站200 kV直流母线的雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平建议取为650 kV(或750 kV)和550 kV,直流平波电抗器端子间的雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平取为850kV(或950kV)和750kV。此外,文章还分析了3种避雷器布置方案的优缺点。研究结果可为该工程的建设提供重要依据,也可为其他相关工程提供参考。

摘要：舟山多端柔性直流输电工程建成后将成为世界上第一个基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的五端柔性直流输电工程。为研究各换流站的过电压水平,依托舟山多端柔性直流输电示范工程,详细分析了换流站交直流侧的过电压机理,建立了基于详细控制保护策略的五端柔性直流输电系统过电压仿真模型,计算了换流站联结变压器阀侧单相接地、桥臂电抗器阀侧单相接地、直流极线接地、直流平波电抗器阀侧直流母线接地和直流极间短路等故障在换流站关键设备上产生的过电压。结果表明:联结变压器阀侧交流母线上的最大过电压为360 kV;直流极线上的最大过电压为370kV,直流平波电抗器阀侧直流母线的最大过电压为369 kV,避雷器CB和D承受的最大能量分别为1.258 MJ和1.655 MJ;星形电抗接地支路中性点上的最大过电压为188 kV;桥臂电抗器两端产生的最大过电压为235 kV。计算结果可为该工程换流站的绝缘配合研究以及相关设备的选型、试验等提供重要依据。

摘要：南澳多端柔性直流输电示范工程(简称为南澳柔直工程)是世界上第一个VSC-MTDC工程。介绍了南澳柔直工程的系统接入设计方案和换流站设计方案。该工程在南澳岛上建设2个直流送端换流站(金牛站和青澳站),在大陆塑城变电站附近建设1个直流受端换流站(塑城站)。将岛上的风电经柔直线路"青澳—金牛"和"金牛—塑城"送出,并在塑城变电站接入交流系统。通过三种方案的比较,决定换流站接地方式为:联接变压器采用△/Yn形式,在阀侧设置Y接变压器中性点电阻以得到接地点。按功能分区明确、工艺流程紧凑、节能和协调周围环境的原则设计了换流站电气总平面布置方案。