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基于VSC-HVDC的交直流混合系统机电暂态仿真分析

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简介:
本研究探讨了基于VSC-HVDC技术的交直流混合电力系统的机电暂态特性,并进行了详细的仿真分析。 本段落研究了基于电压源型变流器的高压直流输电(VSC-HVDC)交直流混合系统的机电暂态仿真。在该系统中,外环功率和电压控制器采用PI控制策略以产生内环电流参考值。考虑到dq同步旋转坐标系下VSC-HVDC交流侧数学模型难以精确解耦的问题,本段落建立了基于αβ静止坐标系的VSC-HVDC数学模型,并引入了比例谐振(PR)控制来改进内环电流控制器,从而能够无静差地跟踪内环电流信号。通过采用上述策略实现了对VSC-HVDC系统的精确解耦控制,并利用双时步仿真方法准确模拟其动态响应特性。最后,在新英格兰系统上进行了仿真实验,验证了所提出的VSC-HVDC机电暂态控制模型的正确性和双时步混合仿真方法的有效性。

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  • VSC-HVDC仿
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    本研究探讨了基于VSC-HVDC技术的交直流混合电力系统的机电暂态特性,并进行了详细的仿真分析。 本段落研究了基于电压源型变流器的高压直流输电(VSC-HVDC)交直流混合系统的机电暂态仿真。在该系统中,外环功率和电压控制器采用PI控制策略以产生内环电流参考值。考虑到dq同步旋转坐标系下VSC-HVDC交流侧数学模型难以精确解耦的问题,本段落建立了基于αβ静止坐标系的VSC-HVDC数学模型,并引入了比例谐振(PR)控制来改进内环电流控制器,从而能够无静差地跟踪内环电流信号。通过采用上述策略实现了对VSC-HVDC系统的精确解耦控制,并利用双时步仿真方法准确模拟其动态响应特性。最后,在新英格兰系统上进行了仿真实验,验证了所提出的VSC-HVDC机电暂态控制模型的正确性和双时步混合仿真方法的有效性。
  • LCC-MMC侧故障下
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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。
  • VSC-HVDCMATLAB仿模型
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    本项目构建了用于VSC-HVDC(电压源换流器高压直流)传输系统的MATLAB仿真模型,旨在优化系统性能及稳定性分析。 VSC-HVDC直流输电仿真采用两电平结构的换流站,并使用全控型器件IGBT。控制系统包括电压外环和电流内环双环控制,其中电压外环利用PI调节器进行直流电压参与,而电流内环则包含PI调节器与前馈解耦技术。在逆变侧应用较为简单的双环控制策略。该模型的直流侧电压等级为300kV,交流侧220kVMATLAB 2021b版本测试运行。
  • VSC高压仿
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    本研究聚焦于利用VSC(电压源换流器)技术构建和分析高压直流输电系统的仿真模型,深入探讨其在电力传输中的高效性和稳定性。 传统高压直流输电(HVDC)需要交流电网提供换相电流,实际上这是相间短路电流的一种形式。为了确保可靠的换相过程,受端的交流系统必须具备足够的容量,并且要有充足的短路比(Short Circuit Ratio)。当受端电网较弱时,则容易发生换相失败。 另外,由于开通滞后角α和熄弧角γ的存在以及波形非正弦的影响,传统HVDC需要吸收大量无功功率,通常为输送直流功率的40%至60%,这导致了对大量无功补偿及滤波设备的需求。在甩负荷时会出现过剩的无功功率,可能引发过电压问题。 ABB公司结合门极可关断晶闸管(IGBT)技术和电压源换流器(VSC),提出了轻型高压直流输电(HVDC Light)的概念。
  • LCC-VSC HVDC常规高压仿模型及短路故障HVDC仿建模与线路短路研究
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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。
  • 仿
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    《电力系统的暂态分析仿真》是一本专注于研究电力系统在遭受扰动后动态响应的专业书籍,通过建立数学模型和计算机模拟来预测并优化系统的稳定性与安全性。 以下是利用改进欧拉法进行逐段计算的MATLAB代码: ```matlab clear; clc; % 系统参数设置 f = 50; % 额定频率 (Hz) Tj = 8.47; % 发电机惯性时间常数 (s) PT = 1; % 正常运行时发电机向无穷大系统传输的有功功率 (MW) P2M = 0.48; % 故障存在时发电机的最大功率 (pu) P3M = 1.38; % 故障切除后发电机的最大功率 (pu) % 定义变量 h = 0.05; % 时间步长(s) Duration = 2; % 计算时段长度(s) Delta(1) = 33.92; % 初始功角 (度) Omega(1) = 1; % 初始转速 t(1) = 0; % 系统参数计算 Delta_h = pi - asin(1/1.38); Delta_cm = acos((PT*(Delta_h-Delta(1)*pi/180)+P3M*cos(Delta_h)-P2M*cos(Delta(1)*pi/180))/(P3M-P2M))*180/pi; d = Delta(1); for i=1:round(Duration/h) if d < Delta_cm d_Delta(i) = (Omega(i)-1)*360*f; d_Omega(i) = (PT - P2M*sin(Delta(i)*pi/180))/Tj; Delta0(i+1) = Delta(i)+d_Delta(i)*h; Omega0(i+1) = Omega(i)+d_Omega(i)*h; d_Delta0(i+1) = (Omega0(i+1)-1)*f*360; d_Omega0(i+1) = (PT - P2M*sin(Delta0(i+1)*pi/180))/Tj; d_Deltaa(i+1) = (d_Delta(i)+d_Delta0(i+1))/2; d_Omegaa(i+1) = (d_Omega(i)+d_Omega0(i+1))/2; Delta(i+1)=Delta(i)+d_Deltaa(i+1)*h; Omega(i+1)=Omega(i)+d_Omegaa(i+1)*h; d=Delta(i+1); t(i+1) = i*h; T=t(i); end % 输出最大摇摆角和最大切除时间 s=sprintf(最大摇摆角 Delta_h=%f\n 最大切除角 Delta_cm=%f\n 最大稳定切除时间 Tmax=%f \n,Delta_h*180/pi,Delta_cm,T); disp(s); CutTime = input(输入故障切除时间:\n); % 输入故障发生时的功角变化过程 % 故障发生后的计算 for i=1:round(CutTime/h) d_Delta(i) = (Omega(i)-1)*360*f; d_Omega(i) = (PT - P2M*sin(Delta(i)*pi/180))/Tj; Delta0(i+1)=Delta(i)+d_Delta(i)*h; Omega0(i+1)=Omega(i)+d_Omega(i)*h; d_Delta0(i+1) = (Omega0(i+1)-1)*f*360; d_Omega0(i+1)=(PT - P2M*sin(Delta0(i+1)*pi/180))/Tj; d_Deltaa(i+1)= (d_Delta(i)+d_Delta0(i+1))/2; d_Omegaa(i+1) = (d_Omega(i)+d_Omega0(i+1))/2; Delta(i+1)=Delta(i)+d_Deltaa(i+1)*h; Omega(i+1)=Omega(i)+d_Omegaa(i+1)*h; t(i+1) = i*h; end % 故障切除后的计算 for i=round(CutTime/h)+1:round(Duration/h) d_Delta(i)=(Omega(i)-1)*360*f; d_Omega(i)= (PT - P3M*sin(Delta(i)*pi/180))/Tj; Delta0(i+1) = Delta(i)+d_Delta(i)*h; Omega0(i+1) = Omega(i)+d_Omega(i)*h; d_Delta0(i+1)=(Omega
  • PSCADVSC-HVDC仿模型
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    本研究开发了基于PSCAD软件平台的VSC-HVDC(电压源换流器高压直流输电)系统仿真模型,旨在深入分析该技术在电力传输中的性能和应用潜力。 这是在PSCAD平台上搭建的VSC-HVDC模型,可供参考。
  • VSC柔性模型(使用PSCAD开发)HVDC-VSC
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    本项目利用PSCAD软件构建了基于VSC技术的柔性直流输电系统仿真模型,旨在深入研究其运行特性与控制策略。HVDC-VSC HVDC-VSC是一种基于VSC的柔性直流输电模型,使用PSCAD开发。
  • 一迭代算法研究-IEEE9_dcpowerflow_acdcpowerflow___
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    本文探讨了交直流混联系统中统一迭代算法的应用与优化,聚焦于IEEE标准9节点系统的仿真,涵盖交直流混合系统、直流潮流分析及交直流结合技术的研究。 利用MATLAB编写交直流混联系统的9节点潮流计算程序。
  • MATLAB中微(含STATCOM)仿
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    本研究探讨了在MATLAB环境中构建与分析微电网中的交直流混合系统的仿真模型,特别关注静止同步补偿器(STATCOM)的作用及其对系统稳定性的影响。通过细致的建模和实验验证,旨在优化微电网的能量管理和电力质量控制策略。 交直流混合微电网仿真包含STATCOM。