找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
找到29项技术成果数据。
找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。
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找技术 >兴安直流线路纵差保护和换流器直流低电压保护定值优化整定研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
目前南方电网已投入的贵广一、二回直流工程,都采用西门子公司的SYMNDYN D硬件平台,并且控制保护原理和逻辑基本相同。两条直流自投运以来,直流线路保护一直存在线路发生高阻抗接地故障时,直流线路后备保护87DCLL总差保护无法及时动作出口启动再启动,从而导致换流器后备保护(低电压和换流器触发角保护动作)提前动作,致使线路再启动成功率大大降低。通过对直流线路故障过程和直流线路保护原理深入分析,总结出高阻抗接地故障特点,查找出线路保护的不足,并结合实际案例,提出具体的改进建议。最后通过仿真试验,充分验证改进方案的可行性,为下一步保护逻辑修改提供了充分的技术支持。 1.掌握了西门子直流线路保护原理。通过分析直流线路保护软件逻辑图,结合实际的保护动作案例分析,深入理解了直流线路保护的原理,查找出当前线路保护的不足。 2.查找出线路保护的不足。分析出当前直流线路纵差保护原理不适用直流目前的通讯状况和运行条件,并对直流线路的纵差保护和电压突变量保护提出了5中可行的改进建议。 3.确定了最终的改进方案。仿真试验结果表明,当将87DCLL保护去掉“600ms闭锁逻辑”,将保护延时调整至800ms后,在直流线路常规的高阻接地故障下,若行波保护和直流电压突变量27du/dt保护不能动作时,87DCLL保护能够正确动作,实现重启,保护功能得到实质性改善,大大提高线路重启成功几率,而且在发生区外交流故障和直流功率进行调整时具有安全性,为下一步应用于实际工程提供了技术支持。
虚拟数字型高压试验电源
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
自主研制的虚拟数字型高压试验电源,可生成具有直流偏置的复杂高电压波形,例如与实际波形一致的具有换向脉冲的直流换流器阀、桥电压波形。输入的数字波形由用户通过计算机生成,试验电源将数字波形分解为直流分量和纹波分量,采用电力电子与高电压技术分两路放大并重新组合,产生所需高电压波形。输出性能:直流最大输出电压8kV,电流30mA;纹波最大输出电压4kVrms,电流100mA,最小脉冲宽度60μs。本产品已申请发明专利并获授权。产品用户为避雷器检测机构、避雷器生产企业、大学及科研院所。
电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种电压源型换流器高压直流输电附加恒容阻尼控制方法,包括以下步骤对系统进行振荡特性辨识,确定需要抑制的低频振荡模态;检测两区域发电机惯性中心转速差信号ωAB,将ωAB作为控制器输入信号,ωAB通过增益环节放大并限幅后作为有功附加调制信号ΔPmod,将其与原有功整定值PI_ref相叠加作为新的有功整定值PI_ref11;将有功调制信号作为无功调制环节输入,通过数学逻辑环节得到无功调制信号Qmod,将其与原有功整定值QI_ref相叠加作为新的有功整定值QI_ref11。本发明方法保证换流站输送容量的恒定,利于系统稳定运行;通过数学方法推导出的控制规律不依赖于具体的系统模型,具有很好的可移植性。
一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种模块化多电平换流器功率模块的通态损耗计算方法,包括以下步骤1)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂电流;2)根据MMC系统电气参数和运行参数求出桥臂环流的二倍频分量,并对步骤1)中计算得到的桥臂电流进行修正;3)计算桥臂子模块内各器件的等值电流比例系数ρ,结合步骤2)得到的桥臂电流,计算出工频周期内器件的等效电流平均值和均方值;4)提取器件的导通特性参数,结合步骤3)中计算得到的器件等效电流平均值和均方值计算功率模块的通态损耗。相比传统的损耗计算方法,本发明能够实现更精细、精确的通态损耗计算,为MMC子模块器件的结温评估和选型提供合理的依据。
新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
柔性直流输电是目前可控性最高的输电技术,是大规模可再生能源接入电网的重要手段。电压源直流换流器作为电能转换与控制的核心装备,相当于柔性直流输电系统的“心脏”,也是中国重点发展的前沿高端电力装备。立项之初,柔性直流输电技术被跨国公司ABB独家垄断,并在小规模风电并网等应用中展现出了独特优势。但ABB的换流器技术存在固有瓶颈,电压和容量提升都受到限制,严重制约了柔性直流输电技术优势的发挥。为此,各国都瞄准新一代电压源直流换流器开展技术攻关。项目依托973计划、国家自然科学基金、北京市科技计划等课题,历经12年,突破了系列关键技术,发明点如下:1、大规模功率单元的电力变换调控方法。建立了换流器时变电路等效模型,揭示了能量转移规律和功率单元间电压不均衡机理,阐明了能量转移与内部固有循环电流的关系,提出了动态阈值排序电压平衡控制算法和电压预估式内部循环电流抑制方法。解决了数千功率单元在实现千兆瓦级交直流能量重构过程中的有序控制、能量均衡、电压稳定和环流抑制难题。2、换流器多功率单元高速触发与保护技术。发明了集散式实时应答和多因子状态预测触发技术,提出了多层次复合权限分级保护方法和分布式过流保护方法,解决了数千功率单元100μs内的高速有序触发和数万条状态信息的快速采集、准确识别和实时决策难题,换流器控制保护指令延时小于2μs,故障响应时间最小可达300ns。3、换流器阀塔复合应力均衡技术。发明了模块化多组态功率单元电路,提出了螺旋双列对称阀塔结构、悬浮电位分布钳制技术、大功率电力电子开关应力动态抑制技术和对角进出均管路串并联冷却技术。解决了桥臂电压达850kV、电流变化率5kA/ms、电位阶跃30kV/μs运行条件下,高压阀塔电气应力均衡、磁场强度控制、热点温升抑制等难题。基于上述发明研制出新一代电压源直流换流器,通过国际权威机构KEMA的试验见证和国家能源局鉴定,专家意见认为“综合技术水平国际领先”。2011年应用于±30kV/20MW上海风电并网工程,被作为典型案例列入国际大电网组织导则;2015年应用于±320kV/1000MW厦门城市供电工程,电压和容量居世界首位;推广应用于±420kV/1250MW渝鄂电网互联工程。累计实现产值12.7亿元。项目获授权发明专利76项(1项获中国专利金奖);发表SCI/EI论文67篇,出版学术著作2部;牵头编制IEC标准1项、参与5项,牵头编制国家标准6项。推动建设了“直流电网技术与仿真”和“大功率电力电子”2个北京市重点实验室。
一种级联升压式单向直流变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种单向直流变压器,包括电压源型换流器、不可控整流器和电感‑电容升压回路,其中,电压源型换流器的正、负极分别与低压直流系统的正、负极相联接,不可控整流器的正、负极分别与高压直流系统的正、负极相联接,电压源型换流器的交流侧联接交流电感的一端,该交流电感的另一端与交流电容的一端以及通过交流变压器与不控整流器的交流侧互联,交流电容的另一端接地。本发明的变换器由于采用经电感‑电容以及交流变压器两级升压的技术,可以大大降低所使用功率模块的数量,降低各功率模块间的均压、均流控制难度。
一种中频直流‑直流自耦变压器
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
摘要:本发明公开了一种中频直流‑直流自耦变压器,用于互联两个电压等级不同的直流系统,该变压器由第一换流器组、第二换流器组和第三换流器组在直流侧依次串联而成,第一换流器组的正极和第三换流器组的负极分别与第二直流系统的正极和负极联接,第二换流器组的正极和负极分别与第一直流系统的正极和负极相联接,每个换流器组由多个功率单元串联联接而成,每个功率单元经中频交流变压器联接至公共交流母线,第二换流器组可进一步细分为第二换流器正极组和第二换流器负极组从而使得仅包含第一换流器组和第二换流器正极组时,或者仅包含第二换流器负极组和第三换流器组时系统仍能正常运行。
轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种轻型高压直流输电12脉波换流器的谐波不稳定性判断方法,包括以下步骤:根据12脉波换流器开关函数调制理论,得到直流侧电流调制到交流侧的关系和交流侧电压调制到直流侧的关系;针对低次谐波,在t时刻,设定直流侧基频谐波电流Idc1(t),直流侧谐波电流经换流器调制到交流侧为img
适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
p 摘要:本发明公开了电力系统运行与控制技术领域中的一种适用于模块化多电平换流器的附加直流电压控制方法。包括计算确保模块化多电平换流器输出全电平波形的最小调制比;利用所述换流器输出的交流电压和所述换流器的直流电压,计算换流器当前时刻的调制比;根据最小调制比和换流器当前时刻的调制比,确定直流电压调整量ΔUdc;控制换流器输出电压值为ΔUdc+Udc_ref的真实直流电压。本发明可以保证每个换流器保持完整电平数输出,并且换流器的控制器可以达到良好的控制效果。 /p
模块化多电平柔性直流换流器关键技术及应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
模块化多电平换流技术是继“开关型”换流后的新一代电压源换流技术。以模块化多电平换流器为核心构成的柔性直流输电可实现功率四象限运行和有功无功独立调节,并具备损耗低、谐波小、扩展性好等优点,是提升可再生能源接纳能力、增强电网稳定性和灵活性、支撑能源转型迫切需要的新型输电技术,已成为国际电网领域的研究热点和重点攻关技术方向。2004年起,项目依托973计划、863计划、国家自然科学基金等课题,历时12年,在模块化多电平柔性直流换流器技术方面取得突破,主要发明点如下:1、多功率单元叠加式电压源重构换流技术。建立了时变电路多元非线性数学模型,揭示了数千个功率单元通过分布式电能存储、电压源重构和有序输出实现电能交直流变换的机理,提出了换流器性能的关键调控因子,发明了功率单元电压阈值动态自适应均衡调节、能量预估式桥臂循环电流抑制和换流器虚拟变阻尼前馈式惯性增强等方法。解决了换流器有功无功独立调节以及换流过程中的电压与电流平衡、谐波与振荡抑制、损耗控制等难题,换流器不平衡循环电流小于0.3%,电压谐波总畸变率小于0.2%,损耗小于0.6%。2、换流器海量复杂状态高速精准控制技术。提出了面向多级分布对象的分层分段式控制保护架构,提取了换流器多源海量状态信息的数据特征,发明了通讯链路定时限信息同步交互、数据与逻辑信息异构并行计算、电压平衡关键调控因子智能寻优、复合权限分散配置保护等技术。解决了换流器高速可靠传输、处理、控制及保护的难题,3000个功率单元的20万状态信息同步处理的控制周期仅为50μs,最快保护响应时间小于25μs。3、换流器瞬态过程强电磁应力抑制技术。发明了功率单元的可变门极电阻阵列数字式IGBT驱动、介电增强的回路杂散电感补偿、电磁场一体化复合屏蔽、谐振大电流强磁力高速合闸和电位骤变主动抑制等技术,提出了换流器对称双列螺旋式场应力均衡结构。解决了换流器在210kV/μs电压阶跃和6kA/μs开关电流作用下的强电磁应力抑制和抗电磁干扰难题,功率单元脉冲磁场抗扰能力达200kA/m,换流器占地面积比国外同类技术减少21%。基于上述成果,研制出模块化多电平柔性直流换流器,被国际权威机构DNV KEMA评价为“国际领先的技术成果”。2011年应用于亚洲首个柔性直流工程(±30kV/20MW上海工程),被国际大电网组织(CIGRE)列为典型风电并网工程案例。成果应用到世界首个千兆瓦级柔性直流工程(±320kV/1000MW厦门工程),以及±420kV渝鄂联网和±500kV张北直流电网等容量更大的工程。截至2018年,实现产值20.7亿元。成果还应用于英国Sofia海上风电并网和德国SuedOstLink电网互联柔性直流工程系统设计,实现了高端电力技术走出国门。项目获北京市科学技术一等奖(技术发明类)、中国专利金奖各1项:获授权发明专利78项:出版该领域国内首部学术著作;发表SCI/EI论文54篇;牵头制定IEC国际标准3项、CIGRE导则2项以及国家和行业标准10项。