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          新聞快訊
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          國家自然科學基金重點項目基于電壓源型換流器的風電場多端直流輸電系統關鍵技術研究(51237002)簡介
          發布人:高強  發布時間:2018-01-06   瀏覽次數:473

          1 項目簡介

          基于電壓源型換流器的柔性直流輸電技術可以獨立快速控制有功功率,提供無功支撐,在此基礎上發展的風電場多端直流輸電系統是實現風電場群與主網穩定聯結的有效方式。在此背景下,本課題研究了多端柔性直流輸電風電并網系統的換流站運行控制、拓撲形式、等值建模及協調控制等關鍵技術問題。

          2 主要研究內容

          本課題針對柔性直流輸電換流站的模塊化多電平換流器(MMC)。分析了載波移相調制的諧波本質;提出電容電壓分層平衡控制方案;分別給出MMC交直流側啟動預充電方法,實現換流器平穩快速恒流充電;研究并提出降低電容電壓波動的方法;提出換流器子模塊的冷備用冗余機制;論證了MMC的有源與無源環流抑制方法;前瞻性地研究了MMC作為直流輸電分接裝置與直流潮流控制器的原理及應用前景。

          為提高柔性直流輸電系統換流站功率等級,本課題研究了換流站并聯運行控制技術。提出基于零矢量前饋的并聯換流器環流控制方法,提高系統可靠性,減小電流紋波;分析三相不平衡對環流特性影響,提出不平衡分量補償方法。本課題從系統層面研究了多端直流輸電系統拓撲和控制。提出了新型多端直流輸電系統拓撲,提高了風電場并網效率;提出基于自適應下垂調節的功率協調控制,改善換流站間功率分配效率;研究系統中直流振蕩機理及抑制方法,改善動態穩定性。

          為解決風電場群通過多端柔性直流系統接入大電網面臨的協調控制問題,本課題提出多端柔性直流系統的復合主站型控制策略、風電升頻控制策略和降壓降載協調控制策略,提系統穩定性和故障穿越能力。

          此外,本課題還研究了適用于功率控制分析、低壓穿越能力分析和直流側故障分析的多端直流輸電風電場等值方法,提出變參數等值建模方法,給出風電場內最易脫網運行機組判定指標和故障條件下分群等值方法。

          3 研究成果及轉化

          本課題已發表論文77篇,SCI檢索20篇,EI檢索53篇。申請發明專利20項,獲得授權11項。培養和畢業博士生12人,碩士生26人。相關成果已被應用于國家電網公司、南方電網公司、西門子公司、上海新時代公司相關項目以及國家科技部科技支撐計劃項目。

          4 相關平臺

          模塊化多電平換流器樣機

          多端柔性直流輸電平臺


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