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MMC-HVDC系统中换流器桥臂短路故障的暂态特性分析

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简介：
本文探讨了MMC-HVDC系统中换流器桥臂短路故障的暂态特性，分析了故障发生时系统的电气参数变化及影响，为故障诊断与保护策略提供理论依据。 桥臂短路故障是模块化多电平换流器型高压直流输电（MMC-HVDC）系统中的严重问题。本段落分析了在换流器不闭锁及闭锁两种情况下，桥臂短路故障的暂态特性：对于非闭锁状态下的情况，详细阐述了两端换流器的电气量变化，并重点研究了桥臂短路电流的构成；而在换流器闭锁的情况下，则构建了一个电路模型来分析桥臂短路电流通路，并推导出解析表达式。同时，还探讨了系统交流侧和直流侧电压及电流在故障期间的变化规律，并提出了相应的保护措施方案。 通过使用PSCAD/EMTDC软件搭建双端MMC-HVDC仿真平台进行验证后发现理论分析结果与实验数据相吻合，证明所提出的保护策略是有效的。研究桥臂短路故障的暂态特性有助于为MMC-HVDC系统中换流器保护区内的保护配置方案提供参考依据。

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  • MMC-HVDC系统中换流器桥臂短路故障的暂态特性分析
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    本文探讨了MMC-HVDC系统中换流器桥臂短路故障的暂态特性，分析了故障发生时系统的电气参数变化及影响，为故障诊断与保护策略提供理论依据。 桥臂短路故障是模块化多电平换流器型高压直流输电（MMC-HVDC）系统中的严重问题。本段落分析了在换流器不闭锁及闭锁两种情况下，桥臂短路故障的暂态特性：对于非闭锁状态下的情况，详细阐述了两端换流器的电气量变化，并重点研究了桥臂短路电流的构成；而在换流器闭锁的情况下，则构建了一个电路模型来分析桥臂短路电流通路，并推导出解析表达式。同时，还探讨了系统交流侧和直流侧电压及电流在故障期间的变化规律，并提出了相应的保护措施方案。 通过使用PSCAD/EMTDC软件搭建双端MMC-HVDC仿真平台进行验证后发现理论分析结果与实验数据相吻合，证明所提出的保护策略是有效的。研究桥臂短路故障的暂态特性有助于为MMC-HVDC系统中换流器保护区内的保护配置方案提供参考依据。
     
  • 基于MMC-HVDC的直流侧故障特性仿真研究
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    本研究聚焦于基于模块化多电平变流器（MMC）高压直流输电系统的直流侧故障特性，通过详细仿真分析探讨其故障发生机制、影响因素及潜在解决方案。 由于拓扑结构与调制策略的差异性，基于模块化多电平换流器（MMC-HVDC）系统的高压直流输电系统在发生直流侧故障时展现出不同于两电平电压源型直流输电（VSC-HVDC）系统的特性。通过PSCAD/EMTDC中的仿真模型进行研究后发现，在分析了单极接地、断线和双极短路的故障情况及其对整个系统运行的影响之后，面对半桥子模块结构无法双向阻挡故障电流的问题，重新设计了子模块拓扑，并且通过改变流经每个子模块的电流方向实现了电容在两个方向上的充电。这一改进使得可以提供续流二极管阻断电压的功能。进一步地，在对双极短路进行仿真分析后得出结论：这种改良后的拓扑结构能够显著减少直流侧故障时产生的电流，从而避免了交流断路器的动作。
     
  • 基于MATLAB的电力系统短路故障暂态稳定性仿真分析
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    本研究利用MATLAB平台，对电力系统的短路故障进行仿真，深入分析其暂态稳定性，为电网的安全运行提供理论依据和技术支持。 本段落探讨了电力系统短路故障下的暂态稳定性问题，并通过仿真验证分析结果。使用MATLAB软件对单机无穷大系统的短路故障进行了测试与仿真，重点分析发电机的摇摆图。研究结果显示：三相短路对系统稳定性的负面影响最大，此时发电机完全失稳；而单相接地短路的影响最小，在这种情况下线路两端的继电器有足够的时间来实现保护功能。 通过构建无穷大电力系统的Simulink模型，并利用MATLAB软件进行摇摆曲线仿真分析，对比了故障及时切除与过晚切除两种情况下的电机转速变化波形图。研究揭示了在短路故障下暂态稳定性与故障切除时间之间的关系，为国内相关领域的进一步探讨提供了参考依据。
     
  • LCC-MMC混合直流输电系统交流侧故障下的暂态电流分析
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    本研究探讨了LCC-MMC混合直流输电系统在遭遇交流侧故障时的暂态电流特性，深入分析了不同故障条件下系统的响应机制与稳定性。 电网换相换流器与模块化多电平换流器（LCC-MMC）型混合直流输电技术解决了传统直流受端的换相失败问题。目前，葛洲坝至上海的直流系统正在进行受端柔性直流化的改造方案论证，而关键在于如何解决送端交流系统故障导致直流电流快速下降的问题。为此，首先根据送端交流系统的等值电路建立拉氏运算模型，并利用回路电流法通过拉氏反变换求解出直流电流的暂态过程，分析了其衰减分量和振荡分量。 在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立了葛洲坝至上海直流输电系统的电磁暂态仿真模型，仿真结果验证了上述分析的有效性。进一步地，在忽略暂态电流中的振荡成分后，得到了直流电流及其过零时间的近似解析表达式，并通过该表达式研究了交流电压跌落程度、平波电抗器及控制策略对直流电流过零时间的影响。 所提出的方法能够为LCC-MMC型混合直流输电系统的送端交流保护定值整定和选择合适的平波电抗器参数提供依据。
     
  • C5S1_RAR_SIMULINK故障分析_线路短路故障
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    本视频为《C5S1_RAR_SIMULINK故障分析》系列之一，专注于讲解和演示如何使用SIMULINK工具进行线路短路故障分析。通过详细案例展示故障检测与模拟方法，适合工程技术人员学习参考。 Matlab Simulink 无穷大系统线路短路故障仿真文件。
     
  • LCC-VSC HVDC常规高压直流输电仿真模型及短路故障分析，HVDC系统仿真建模与直流线路短路研究
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    本研究构建了LCC-VSC混合型高压直流输电系统的仿真模型，并深入探讨了该系统中的短路故障特性，为HVDC系统的稳定运行提供理论支持和技术指导。 LCC VSC-HVDC常规高压直流输电仿真模型、高压直流输电短路故障研究以及HVDC系统仿真建模均包括了直流线路短路与交流线路短路故障的分析，这些内容都在MATLAB Simulink中进行实现。 此外，还涉及到了VSC-HVDC柔性直流输电系统的建模及其在不同情况下的短路故障分析。所有参数都详细列出，其中包括触发角等关键因素。
     
  • 基于MATLAB的电力系统短路故障暂态稳定性仿真研究.pdf
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    本论文运用MATLAB软件对电力系统的短路故障进行模拟分析，重点探讨了在不同条件下的暂态稳定性，并提出改进策略。 基于MATLAB的电力系统短路故障下暂态稳定性的仿真分析探讨了在发生短路故障的情况下，如何利用MATLAB软件对电力系统的暂态稳定性进行仿真研究。通过该方法可以更好地理解故障状态下电力系统的动态行为，并为提高电网的安全性和可靠性提供理论依据和技术支持。
     
  • MMC-HVDC 柔性直流输电系统
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    MMC-HVDC柔性直流输电系统是一种先进的电力传输技术，采用模块化多电平换流器实现大容量、高效率的能量传输，适用于长距离及海上风电并网等场景。 MMC-HVDC 柔性直流输电系统的加速模型设置方法。
     
  • 小电流接地系统的短路故障仿真分析
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    本研究聚焦于小电流接地系统中的短路故障问题，通过建立详细的电路模型进行仿真分析，探讨了不同类型的短路故障对电力系统的潜在影响，并提出有效的监测与保护策略。 1. 学习并掌握Matlab/Simulink工具的使用方法，包括Simulink元件的选择、初始化设置及参数配置，并学会展示仿真结果图像； 2. 熟练掌握电力系统短路的相关理论知识； 3. 了解中性点接线方式及其对不对称短路的影响； 4. 掌握电力系统网络中的短路计算方法，熟悉不同类型短路的波形特征； 5. 使用Simulink建立中性点仿真模型，并根据仿真结果生成图像并分析得出结论； 6. 整理撰写课程设计论文。
     
  • 电力系统短路故障导致的电压暂降及三相不对称短路特性研究——基于MATLAB仿真的分析
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    本文利用MATLAB仿真技术深入探讨了电力系统中由短路故障引发的电压暂降现象，以及三相不对称短路的特点和影响。通过详细的模拟实验，分析不同条件下短路故障对电网稳定性的影响，并提出相应的解决策略和技术手段。研究为提高电力系统的可靠性和稳定性提供了重要的理论依据和技术支持。 本段落研究了电力系统短路故障引起的电压暂降现象，并着重分析三类典型的不对称短路：单相接地短路、相间短路及两相接地短路。通过计算不同类型短路故障发生时的三相电压变化，推导出相应的暂降电压特征，并利用MATLAB进行仿真验证。 全文分为四章： 第一章阐述了当前电力系统中关于短路故障研究的基本背景。 第二章详细介绍了短路的原因、类型及其可能产生的后果。 第三章对四种典型的短路情况进行了详细的仿真分析，包括三相短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路。通过模拟这些场景，本段落探讨了在不同条件下故障处与非故障处电压及电流的波形变化。 关键词：电力系统短路故障；电压暂降；MATLAB模型仿真；不对称短路故障分析；不同类型及其严重程度；三相电压变化特征。