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南方电网技术
南方电网科学研究所有限责任公司
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饶宏

双月刊

1674-0629

nfdwjs@csg.cn；nfdwjs@yeah.net

020-38120860 38120823 38120841

510080

广州市越秀区东风东路水均岗6号粤电大厦西塔18楼

南方电网技术/Journal Southern Power System TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    特约主编寄语

    徐政管霖
    1-2页
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    大规模光伏电站孤岛经柔性直流送出的电压特性

    黄碧月辛清明赵晓斌袁智勇...
    3-13页
    查看更多>>摘要：光伏电站孤岛经柔性直流外送至负荷中心消纳是"沙戈荒"等地区光伏基地送出的重要技术方案.然而,孤岛送出系统中柔性直流设备代替传统旋转设备成为光伏设备的唯一稳定交流电压源,将导致系统电压特性明显不同于传统电网.因此,针对大规模光伏电站经孤岛柔性直流送出稳态、暂态电压特性开展研究.首先详细介绍了大规模光伏电站孤岛经柔性直流送出系统;其次建立了孤岛送出系统稳态电压分析模型,提出了以功率圆为表征计及柔性直流暂稳态无功功率能力的稳态电压特性及功率极限分析方法,并通过算例系统开展了稳态电压特性分析;然后研究了大规模光伏电站孤岛经柔性直流送出系统严重交流故障情况下暂态电压特性,提出新能源与柔性直流暂态协调控制策略;最后提出了提升电压稳、暂态特性的措施,可为光伏电站孤岛经柔性直流送出系统实际运行设计提供参考.

    孤岛外送柔性直流光伏电站电压特性暂态过电压

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    大规模光伏经柔性直流送出系统交流侧故障穿越特性分析及参数优化

    张野李凌杨子千熊莉...
    14-25,92页
    查看更多>>摘要：为研究大规模光伏经柔性直流送出系统交流侧故障对系统故障穿越期间直流电压、有功功率等的影响,提出了基于等效受控电流源模型的建模分析方法.首先,定性分析了大规模光伏经柔性直流送出系统交流故障穿越特性,将送端交流侧故障对柔性直流系统直流电压的影响间接转化为系统有功功率特性研究.然后,基于故障期间光伏侧逆变器和送端换流站运行控制特性建立了全系统等效受控电流源模型,探究了光伏侧逆变器电流设定值和送端换流站电流限幅值对有功功率传输特性的影响,进而提出了故障期间光伏侧逆变器和送端换流站电流参数的优化设计方法.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所提方法的有效性.

    光伏柔性直流系统故障穿越等效受控电流源模型

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    风火打捆送出系统稳定特性研究和运行策略优化

    朱益华李成翔罗超曾冠铭...
    26-33页
    查看更多>>摘要：为解决粤西海上风电集群与火电打捆送出的同步稳定问题,首先研究了风火打捆送出系统的同步稳定特性和影响因素,然后提出了提高风火打捆送出系统风电渗透率和同步稳定特性好的风电机组优先发电的运行方式优化策略.最后构建了风电场集群整体硬件在环接入的实时仿真系统进行验证,仿真结果表明所提出的同步稳定性提升策略可以提高风火打捆送出系统稳定极限,有力提升了风电并网消纳率和电网安全稳定水平.

    风火打捆稳定极限同步稳定硬件在环运行策略

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    大规模新能源超远距离送出的柔性直流系统集成设计方案

    冯俊杰辛清明赵晓斌傅闯...
    34-44页
    查看更多>>摘要：沙漠、戈壁、荒漠等地区大规模新能源输送负荷中心是实现"碳达峰、碳中和"目标的重要举措.介绍了基于常规直流和柔性直流的大规模新能源超远距离送出方案,从适用场景、过电压、电压与无功功率调节能力、经济性等方面对比了两种方案的优劣,柔性直流送出方案具有较好的技术经济优势.提出了适用于千万千瓦级新能源基地超远距离送出的柔性直流系统集成设计方案,包括±800 kV/10 GW四端柔性直流输电系统的电气主接线、主回路参数、协调控制策略、交直流卸荷装置配置等.研究了双极单阀组和高低阀组方案选择、送端多阀组交流电压协同控制、高低阀组直流电压平衡控制等关键技术,提出了交直流卸荷装置的配置方案及投切策略.基于电磁暂态仿真验证了所提柔性直流设计方案的有效性.

    大规模新能源常规直流柔性直流超远距离集成设计

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    MMMC两侧电流基于Lyapunov函数的控制策略

    余冰程尹曼程启明赖宇生...
    45-55页
    查看更多>>摘要：分频传输系统(fractional frequency transmission system,FFTS)是一种海上风电电能传输方案,FFTS中最为关键的装置为大功率AC/AC变换器,而模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,MMMC)是一种高电压、大功率AC/AC变换器.针对MMMC输入输出两侧的电流控制,目前一般都采用传统PI控制,其控制参数多且控制效果不理想,而基于Lyapunov函数的控制策略的控制器数量、控制复杂程度和效果都优于PI控制,因此提出了MMMC输入输出两侧电流的Lyapunov函数控制策略.根据MMMC的拓扑结构,推导出MMMC输入输出两侧电流解耦模型,再结合Lyapunov函数控制理论,推导出MMMC输入输出两侧电流的Lyapunov函数控制的数学模型,证明了所提控制具有全局渐进稳定性,讨论了Lyapunov函数控制的不精确以及参数选择问题.最后在MATLAB仿真平台上针对MMMC输入输出两侧电流控制采用所提控制策略和传统控制策略分别在不同工况下进行实验比较,仿真结果验证了所提控制策的正确性与优越性.

    海上风电模块化多电平矩阵变换器输入输出两侧电流Lyapunov函数控制PI控制

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    海上风电单芯海缆接地环流影响因素分析

    杨玉新王劲松朱永利李岩...
    56-64页
    查看更多>>摘要：单芯海缆在生产、施工方面相对于三芯海缆更具优势,但是其接地环流异常引起的海缆故障频繁发生.单芯海缆接地环流运行机理及检测策略有待深入研究.建立了基于阻抗矩阵的单芯海缆数学模型,揭示了铠装电阻率、铠装层相对磁导率、接地电阻、短路电阻等因素对阻抗矩阵内参数和接地环流的影响规律.结合实际工程案例分析了海缆接地环流分配不均的机理,为海缆的运行状态评估及检修提供了参考依据.

    单芯海缆接地环流阻抗矩阵PSCAD仿真

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    弱电网下光伏并网逆变器谐振抑制方法综述

    刘江高淑萍孙向东宋卫章...
    65-71页
    查看更多>>摘要："双碳"目标背景下电力系统形成"高比例可再生能源"和"高比例电力电子设备"的"双高"趋势,以致电网呈现弱电网特性.弱电网下电网阻抗实时变化,导致光伏并网逆变器谐振频率偏移、逆变器集群多谐振峰等稳定性问题.针对光伏并网逆变器在弱电网下最新的谐振抑制方法尚未得到系统地归纳总结,从弱电网下逆变器单元谐振抑制方法和逆变器集群谐振抑制方法两方面综述"双高"电力系统下光伏并网逆变器谐振抑制热点控制方法,为光伏并网逆变器的稳定性提升指明发展方向.

    "双碳"目标"双高"电力系统光伏并网逆变器谐振抑制

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    双馈风电机组锁相环动态主导的小干扰稳定极限

    吕健勇杜文娟陈珏
    72-82页
    查看更多>>摘要：针对锁相环动态主导的并网双馈风电场小干扰稳定性问题,提出了一种双馈风电场小干扰失稳的判定方法.首先建立了单台双馈风机二阶线性化模型,其次根据单机等值模型将推导的二阶线性化模型推广至并网双馈风电场.最后依据劳斯-赫尔维茨定理(the Rausch-Hurwitz theorem)推导出锁相环动态主导的并网双馈风电场小干扰稳定极限,解释了风机有功出力、电网连接强度、锁相环控制参数及风机数量对锁相环动态主导的并网双馈风电场小干扰稳定的影响规律及内在机理.结果表明,有功出力增加、系统连接强度变弱及控制参数设置不当会对系统小干扰稳定性产生不利影响.以15台双馈风机构成的并网双馈风电场为例验证了所提小干扰稳定性极限的正确性和有效性,并且不需要建立风电场的全阶模型,减小了计算量.

    锁相环并网双馈风电场小干扰稳定性稳定极限

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    基于风电机组频率主动支撑的多时间尺度调频控制策略

    李成翔杜艳丽朱益华余佳微...
    83-92页
    查看更多>>摘要：针对大规模风电经特高压直流外送系统送端惯量降低、调频能力下降等问题,提出了一种双馈风电机组与同步机组共同支撑送端系统频率的多时间尺度协调控制策略,有效提升了系统频率稳定性.根据同步机组调频备用容量与扰动功率分析了不同场景下送端系统的频率调节需求,提出了计及调频死区的双馈风电机组频率主动支撑多时间尺度协调控制策略,通过限幅环节及切换逻辑的合理设计实现了变速控制与桨距角控制的协调配合.基于同步机组备用容量设计了双馈风电机组的调频死区值,使其能够针对不同场景自适应切换惯量支撑和一次调频作用,实现调频资源的优化利用.然后分析了双馈风电机组与同步机共同参与频率调节的动态响应过程,进一步证明其优越性.最后,基于RTLAB实时数字仿真平台搭建了大规模风电经特高压直流外送系统仿真模型,验证了所提控制策略的有效性.

    双馈风电机组惯量支撑一次调频协调控制频率稳定性

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