摘要：针对国内首个常规多端直流输电系统在不同功率水平进行大地回线至金属回线转换的过程中,金属回线转换开关(MRTB)保护动作,导致开关拒动及大地金属回线转换失败的问题,本文通过对大地金属回线转换过程中的电流回路进行分析,推导大地回线与金属回线共存时各个换流站电流的数学表达式,在此基础上分析MRTB拒动原因,并提出改进策略和运行建议,为工程设计和运行维护提供参考。最后,通过仿真证明了本文分析结论的正确性,表明所提改进策略具备工程应用推广价值。

摘要：±800 kV昆柳龙多端直流工程共由昆北、柳州、龙门三座换流站组成,昆北站为LCC型直流送端换流站,柳州、龙门站为MMC-VSC型直流换流站,通常作为受端运行。昆柳龙直流工程中采用的8000 MW大容量输电设计,工程投产后对送受端电网的稳定特性影响显著。同时,三端直流故障后灵活的极间、站间功率转带功能也将增加稳定控制策略的复杂性。梳理了多端直流线路故障再启动、在线退站以及稳定控制措施的动作时序,分析了直流故障及恢复期间不平衡功率下系统稳定性的变化,提出了各端换流站在不同交直流故障下的稳定控制措施。最后,以南方电网年方式数据为基础,设置了不同类型故障算例进行仿真分析,提出并验证了昆柳龙多端直流稳定控制策略正确性和有效性,为多端直流稳定控制系统构建提供了技术依据和设计参考。

摘要：受端混联型多端直流输电系统具有很好的工程应用前景,但受端不同换流站在交流故障时的耦合特性复杂,其控制策略应能适应各站交流故障穿越的需求。首先研究了受端混联系统逆变侧并联模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter, MMC)侧交流故障时的电流不平衡、过压过流机理,以及电网换相换流器(line commutated converter, LCC)侧交流故障时的功率返送机理。然后,基于故障特性提出了一种简单的协调控制策略,即通过在MMC从站配置基于有功不平衡量的电压补偿来实现并联站间电流平衡,通过设计合适的LCC定电流整定控制来解决严重过压问题。最后基于白鹤滩—江苏多端直流输电工程实际参数的电磁暂态仿真结果,验证了对故障机理分析的正确性和所提控制策略的有效性。协调控制策略不仅能有效解决MMC功率和电流不平衡问题、减小过压过流和避免功率返送,还能改善系统恢复性能,提升系统安全稳定性。

摘要：多端直流输电能够实现多电源供电、多落点受电,是一种灵活、快捷的输电方式,是海上大规模风电场的发展方向。本文详细分析了海上风电场多端直流网的拓扑结构,对各种拓扑结构的线路容量、直流断路器数量、线路利用率、是否需要海上平台等问题进行了研究。在对各种拓扑结构分析对比的基础上,推荐了一种风电场环形拓扑,该拓扑需要断路器数量少(等于风电场的个数),增加了风电场与电网之间功率控制的柔性,是一种优化的拓扑结构,在输电线路故障时,通过断路器和隔离开关的控制,风电场仍可以向电网发电,提高了系统的灵活性和冗余性,并进行了算例验证。文中推荐的拓扑结构对大规模海上风电场多端直流网的运行控制有一定的指导意义。

摘要：[目的]特高压换流站可采用直流运行方式融冰,但已有的融冰接线仅可用于两端直流场景,产生的融冰电流为阀组电流2倍。为了满足在多端直流场景下也能使用直流运行方式融冰以及更大线路融冰电流的需求,文章针对特高压换流站融冰主接线方案开展了设计研究。[方法]提出了多端直流的换流站融冰接线方案;创新改进了原有融冰接线中的阀组反向接线。[结果]已达到节省设备投资和占地的目的;可较已有融冰接线方案提升50%的融冰电流。[结论]文章中的换流站新型融冰接线可满足不同条件下特高压直流线路的融冰需求,有效提高直流系统运行可靠性和经济性。

摘要：近年来,多端直流系统已经成为颇具竞争力的跨区域大功率输送方案。昆柳龙(昆北-柳州-龙门)多端直流工程将多端直流的工程实践提升到特高压水平。昆柳龙直流系统包含1个常规直流换流站(昆北)和2个柔性直流换流站(柳州、龙门),系统运行方式灵活,在故障清除及恢复过程中需在3个换流站之间进行控制协同,因此控制保护及配套稳定控制系统无法直接沿用常规双端直流工程设计。首先介绍了用于系统稳定性分析的多端直流线路故障恢复及在线退站动作时序,接着分析了送端交流系统在大功率扰动下的频率响应特性,并研究了多端直流故障恢复功能对电网安全稳定影响,提出了各故障下的稳定控制措施,并以昆柳龙直流投产后的年方式数据为基础,通过数值仿真进行了验证。研究成果可为昆柳龙及其他多端直流工程的控制保护功能设计提供参考。

摘要：为解决多端直流混合输电线路故障定位以及传统故障定位存在的波速影响的问题,本文对不同拓扑结构的线路提出定位方案。利用变分模态分解与Teager能量算子结合固有频率和行波时域定位确定了新型的定位方案,同时利用固有频率识别不同拓扑下的故障区域,并将Schavemaker电弧模型应用于弧光高阻故障影响分析中。PSCAD/EMTDC平台仿真结果表明,本文方案能准确定位不同区段的故障,综合的定位误差为+/-500 m。在方案稳定性分析中,结果表明在高阻、高噪声以及弧光高阻情况该方案仍能表现良好。最后,将本文方案与行波双端时域定位方案对比,本文方案可有效避免线路参数变化的影响。

摘要：多端直流输电(MTDC)系统是实现多个能源、负荷中心跨区域互联的有效技术手段之一,在技术性和经济性等方面都具备较强竞争力。基于此,针对多端直流输电系统的工程应用架构进行了全面研究,首先分析了几类常规多端直流结构的优缺点,并基于应用性较强的LCC型并联多端直流系统(P-MTDC)开展了直流主拓扑结构研究,确定了增加极性反转开关以实现单一换流站潮流反转的配置方案;其次开展多端直流系统主回路计算方法研究,提出将多端直流系统主回路的计算解耦为直流网络与换流器方程求解的方法,分析推导了直流网络的通用导纳矩阵;然后从控制系统架构方面提出一种新的定电压控制策略,通过以距离整流主站最近的公共连接点作为电压控制参考点,简化了控制逻辑层级,有效降低了控制系统复杂度;最后基于国际上某条设计中的三端直流输电工程进行了算例分析,计算确定了直流系统额定参数,搭建了多端直流系统的PSCAD/EMTDC仿真模型,通过仿真验证了单一换流站实现潮流反转控制逻辑的正确性。

摘要：连接弱交流系统是基于模块化多电平换流器(MMC)的多端直流输电系统的重要应用场景之一。然而,弱交流系统更易受到谐波扰动的影响,该交流系统中的非线性设备可能形成总谐波畸变率偏高的背景谐波电压,这些背景谐波电压将在MMC的三相桥臂中产生正序、负序及零序电压分量及相应的电流分量。在一些极端情形下,某些频率的谐波将会引起直流网络的谐振,导致直流网络的谐波含量显著增大,并通过直流网络传播到其他互联的交流系统中。因此,本文首先从理论上分析了交流系统电压背景谐波对MMC桥臂电压的影响,获得了谐波传递规律;在此基础上,设计了利用MMC子模块储能能力的抑制直流侧谐波的附加控制策略。在PSCAD/EMTDC中的仿真表明,本文所提出的控制策略能有效阻断背景谐波向直流网络的传播,避免直流网络由于背景谐波产生谐振现象。

摘要：多端直流具有直流互联、多电源供电和多落点受电等优势,成为直流输电技术的发展方向。控制保护技术作为制约多端直流发展的重要因素受到广泛关注。基于多端直流系统常用的并联接线形式,对双端直流线路保护原理在多端直流线路保护的适用性进行了分析。并根据多端直流线路的拓扑结构特点,利用故障行波波头到达各站的时间差异,能反映出故障点的位置信息,提出一种线路保护的故障支路判别方法。该判别方法,无需线路连接点的各支路电流,有助于故障快速隔离和系统恢复运行。