基于HYPERSIM的柔性直流输电系统数模混合仿真建模及试验
发布时间：2021-08-10 03:56
柔性直流输电系统接入电力系统主网络,使得电网交直流耦合更加紧密,同时精确地仿真柔性直流输电系统和大规模交流电网成为一个全新的挑战。文章从系统仿真研究的角度,提出一种基于HYPERSIM的柔性直流输电系统数模混合仿真建模方法,该方法以超级并行计算机SGI为核心,接入了实际柔性直流输电工程的控制保护装置。文中从仿真模型构架、一次系统建模、控制保护系统的简化原则、实现以及数模接口技术等方面对所提模型展开深入研究。选择渝鄂±420kV背靠背柔性直流输电工程施州换流站的典型试验,将所提模型的仿真结果与现场试验波形进行了详细的对比,结果表明所提模型的动态响应特性与实际工程的响应特性吻合,可以为研究柔性直流与大规模交直流混联电网间的相互影响提供准确的仿真工具。
【文章来源】：电网技术. 2020,44(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
所提柔性直流输电系统数模混合仿真模型总体构架
所提仿真模型的交流一次系统由两侧交流场区、单元1换流变压器区以及单元2换流变压器区构成。交流场区采用2/3接线方式将交流线路与双单元换流器相连。在所提数模混合仿真模型调试期间，与双母线相连的两回500k V交流线，使用三相交流电源和系统等效阻抗代替。对含有柔性直流输电的大规模交直流电网实时仿真时，将两回500k V交流线路接入详细的大网数字模型进行联合仿真。
式中：usm＿insert＿i为处于投入状态的子模块输出电压；usm＿block＿j为处于闭锁状态的子模块输出电压；Nin为投入状态的子模块数；Nblock为处于闭锁状态的子模块数。在仿真模型中，基于FPGA的仿真装置OP5607计算出每个子模块的输出电压，根据子模块的工作状态计算得到受控电压源Vs1和Vs2的输出电压值。OP5607中采用全桥型子模块拓扑，如图3(b)所示，包含4只半导体开关器件分别为g1管、g2管、g3管和g4管、子模块电容及并联均压电阻和一个旁路开关。通过将g3管闭锁，g4管导通，可以将全桥性子模块拓扑改造为半桥子模块拓扑，通过控制g1管和g2管的导通和关断调制子模块输出电压usm。当子模块发生故障时，闭合旁路开关K1将子模块旁路且usm(28)0。
【参考文献】：
期刊论文
[1]渝鄂背靠背柔性直流频率限值控制器优化设计[J]. 陈启超,李晖,吴文传,张怡,王菲,蒋维勇,盖振宇. 电网技术. 2020(01)
[2]面向能源互联网的新一代电力系统运行模式研究[J]. 吴克河,王继业,李为,朱亚运. 中国电机工程学报. 2019(04)
[3]高压直流输电系统换相失败影响因素研究综述[J]. 汤奕,郑晨一. 中国电机工程学报. 2019(02)
[4]基于HYPERSIM的直流输电系统数模混合仿真接口技术研究[J]. 董鹏,朱艺颖,郭强,张剑云,胡涛,刘翀,王薇薇,邱威,黄少锋. 电网技术. 2018(12)
[5]大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证 (二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证[J]. 朱艺颖,于钊,李柏青,郭强,谢国平,林少伯. 电力系统自动化. 2018(22)
[6]大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证 (一)整体构架及大规模交直流电网仿真验证[J]. 朱艺颖,于钊,李柏青,郭强,刘翀,董鹏,王薇薇,胡涛. 电力系统自动化. 2018(15)
[7]能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相,黄彦浩,马士聪,赵强. 中国电机工程学报. 2018(07)
[8]MMC子模块故障下能量再平衡控制与安全运行域分析[J]. 杨立敏,李耀华,李子欣,王平. 电力自动化设备. 2018(04)
[9]特高压直流分层接入系统换相失败预防控制参数优化[J]. 王艺璇,张鑫,穆清,陈绪江,孙丽香,张星. 高电压技术. 2018(01)
[10]柔性直流与直流电网仿真技术研究[J]. 贺之渊,刘栋,庞辉. 电网技术. 2018(01)
本文编号：3333405
【文章来源】：电网技术. 2020,44(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
所提柔性直流输电系统数模混合仿真模型总体构架
所提仿真模型的交流一次系统由两侧交流场区、单元1换流变压器区以及单元2换流变压器区构成。交流场区采用2/3接线方式将交流线路与双单元换流器相连。在所提数模混合仿真模型调试期间，与双母线相连的两回500k V交流线，使用三相交流电源和系统等效阻抗代替。对含有柔性直流输电的大规模交直流电网实时仿真时，将两回500k V交流线路接入详细的大网数字模型进行联合仿真。
式中：usm＿insert＿i为处于投入状态的子模块输出电压；usm＿block＿j为处于闭锁状态的子模块输出电压；Nin为投入状态的子模块数；Nblock为处于闭锁状态的子模块数。在仿真模型中，基于FPGA的仿真装置OP5607计算出每个子模块的输出电压，根据子模块的工作状态计算得到受控电压源Vs1和Vs2的输出电压值。OP5607中采用全桥型子模块拓扑，如图3(b)所示，包含4只半导体开关器件分别为g1管、g2管、g3管和g4管、子模块电容及并联均压电阻和一个旁路开关。通过将g3管闭锁，g4管导通，可以将全桥性子模块拓扑改造为半桥子模块拓扑，通过控制g1管和g2管的导通和关断调制子模块输出电压usm。当子模块发生故障时，闭合旁路开关K1将子模块旁路且usm(28)0。
【参考文献】：
期刊论文
[1]渝鄂背靠背柔性直流频率限值控制器优化设计[J]. 陈启超,李晖,吴文传,张怡,王菲,蒋维勇,盖振宇. 电网技术. 2020(01)
[2]面向能源互联网的新一代电力系统运行模式研究[J]. 吴克河,王继业,李为,朱亚运. 中国电机工程学报. 2019(04)
[3]高压直流输电系统换相失败影响因素研究综述[J]. 汤奕,郑晨一. 中国电机工程学报. 2019(02)
[4]基于HYPERSIM的直流输电系统数模混合仿真接口技术研究[J]. 董鹏,朱艺颖,郭强,张剑云,胡涛,刘翀,王薇薇,邱威,黄少锋. 电网技术. 2018(12)
[5]大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证 (二)直流输电工程数模混合仿真建模及验证[J]. 朱艺颖,于钊,李柏青,郭强,谢国平,林少伯. 电力系统自动化. 2018(22)
[6]大规模交直流电网电磁暂态数模混合仿真平台构建及验证 (一)整体构架及大规模交直流电网仿真验证[J]. 朱艺颖,于钊,李柏青,郭强,刘翀,董鹏,王薇薇,胡涛. 电力系统自动化. 2018(15)
[7]能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相,黄彦浩,马士聪,赵强. 中国电机工程学报. 2018(07)
[8]MMC子模块故障下能量再平衡控制与安全运行域分析[J]. 杨立敏,李耀华,李子欣,王平. 电力自动化设备. 2018(04)
[9]特高压直流分层接入系统换相失败预防控制参数优化[J]. 王艺璇,张鑫,穆清,陈绪江,孙丽香,张星. 高电压技术. 2018(01)
[10]柔性直流与直流电网仿真技术研究[J]. 贺之渊,刘栋,庞辉. 电网技术. 2018(01)
本文编号：3333405
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