[1]赖业宁,郑 亮,宋东阔,等.基于光伏无功补偿的直流输电系统换相失败抑制策略[J].机械与电子,2021,(11):8-14.
　LAI Yening,ZHENG Liang,SONG Dongkuo,et al.Commutation Failure Suppression Strategy for HVDC System Based on Photo-voltaic Reactive Power Compensation[J].Machinery & Electronics,2021,(11):8-14.
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基于光伏无功补偿的直流输电系统换相失败抑制策略()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2021年11期
页码:
8-14
栏目:
设计与研究
出版日期:
2021-11-24

文章信息/Info

Title:
Commutation Failure Suppression Strategy for HVDC System Based on Photo-voltaic Reactive Power Compensation
文章编号:
1001-2257 ( 2021 ) 11-0008-07
作者:
赖业宁; 郑 亮; 宋东阔; 谢丽军
国电南瑞科技股份有限公司,江苏 南京 211106
Author(s):
LAI Yening ;  ZHENG Liang ;  SONG Dongkuo ;  XIE Lijun
( NARI Technology Co. , Ltd. , Nanjing 211106 , China )
关键词:
高压直流输电; 换相失败抑制; 无功补偿; 换相失败免疫性指标
Keywords:
hybrid high voltage direct current( HVDC ); commutation failure ;  reactive power compensation ;  commutation failure immunity index( CFII )
分类号:
TM721.1 ; TM615
文献标志码:
A
摘要:
针对高压直流输电系统中的换相失败问题,一般采用加装无功补偿设备的方法,通过提升系统动态无功支撑能力以抑制连续换相失败。为利用直流受端电网中光伏电站自身的无功补偿能力,提出一种基于光伏逆变器无功补偿的直流输电系统连续换相失败抑制策略。将故障时换流母线电压附加至光伏逆变器功率控制环节,以调节光伏输出功率,从而在故障时增加光伏的无功输出,达到抑制换相失败的作用。通过 PSCAD / EMTDC 仿真平台建立光伏接入直流输电系统受端模型,对所提策略有效性进行验证。最后为进一步探究所提策略,引入换相失败免疫因子作为抑制换相失败能力指标,对光伏容量、短路比和光伏位置因素对系统抑制换相失败能力的影响进行详细分析。
Abstract:
In view of the commutation failure problems in the HVDC transmission system , installing reactive power compensation equipment is a generally adopted method , and the continuous commutation failure is suppressed by improving the system’s dynamic reactive power support capability.In order to utiize the reactive power compensation capability of the photovoltaic power station in the HVDC receiving system , a continuous commutation failure suppression strategy for the HVDC system based on the reactive power compensation of the photovoltaic inverter is proposed.Based on the busbar AC voltage , photovoltaic inverter adjusts output reactive power with outer control element , thereby increasing the reactive output of the photovoltaic and achieving the effect of suppressing the failure of commutation.The PSCAD / EMTDC simulation platform is used to establish the model and verify the effectiveness of the proposed strategy.Finally , to further explore the strategy proposed , the commutation failure immunity index(CFII ) is used as an indicator to analysis the influence of photovoltaic capacity , short-circuit ratio , and photovoltaic system position factors on the system ’s ability to inhibit commutation failure.

参考文献/References:

[1] 梁旭明,张平,常勇 . 高压直流输电技术现状及发展前景[ J ] . 电网技术, 2012 , 36 ( 4 ): 1-9.

[2] 李瑞鹏,李永丽,陈晓龙 . 一种抑制直流输电连续换相失败的控制方法 [ J ] . 中 国电机工程学报,2018 , 38( 17 ): 5029-5042 , 5300.
[3] 景柳铭,王宾,董新洲,等 . 高压直流输电系统连续换相失败研究综述[ J ] . 电力自动化设备, 2019 , 39 ( 9 ): 116-123.
[4] 汤奕,郑晨一 . 高压直流输电系统换相失败影响因素研究综述 [ J ] . 中 国 电 机 工 程 学 报,2019 , 39 ( 2 ): 499-513 , 647.
[5] WEI Z N , YUAN Y , LEI X , et al.Direct current predictive control strategy for inhibiting commutation failure in HVDC converter [ J ] .IEEE Transactions on power systems , 2014 , 29 ( 5 ): 2409-2417.
[6] 郭春义,赵剑,刘炜,等 . 抑制高压直流输电系统换相失败方法综述[ J ] . 中国电机工程学报, 2018 , 38 (增刊 1 ): 1-10.
[7] 倪晓军,赵成勇,许韦华,等 . 降低直流输电换相失败概率的改进拓扑及其控制策略[ J ] . 中国电机工程学报,2015 , 35 ( 4 ): 811-820.
[8] 周仕豪,唐飞,刘涤尘,等 . 考虑降低多馈入直流换相失败风险的动态无功补偿配置方法 [ J ] . 高电压技术,2018 , 44 ( 10 ): 3258-3265.
[9] RAHIMI E , GOLE A M , DAVIES J B , et al.Commutation failure analysis in multi-infeed HVDC systems[ J ] .IEEE Transactions on power delivery , 2011 ,26( 1 ), 378-384.
[10] 林圣,刘健,刘磊,等 . 基于控制保护的高压直流输电系统换相失败抑制方法综述[ J ] . 中国电机工程学报,2020 , 40 ( 19 ): 6045-6059.
[11] 屠竞哲,张健,曾兵,等 . 直流换相失败及恢复过程暂态无功特性及控制参数影响[ J ] . 高电压技术, 2017 ,43 ( 7 ): 2131-2139.
[12] 郑宽,沈沉,刘锋 . 降低多回 HVDC 同时换相失败风险的交直流混联受端系统 STATCOM 配置方案[ J ] .电网技术,2018 , 42 ( 2 ): 564-570.
[13] 郭利娜,刘天琪,李兴源 . 抑制多馈入直流输电系统后续换相失败措施研究[ J ] . 电力自动化设备, 2013 , 33( 11 ): 95-99.
[14] 汤奕,郑晨一,楼伯良,等 . 抑制连续换相失败的直流功率控制策略[ J ] . 电网技术, 2019 , 43 ( 10 ): 3514-3522.
[15] XUE Y , ZHANG X P , YANG C H.Commutation failure elimination of LCC HVDC systems using thyristor-based controllable capacitors [ J ] .IEEE Transactions on power delivery , 2018 , 33 ( 3 ): 1448-1458
[16] 张桦,谢开贵 . 基于 PSCAD 的光伏电站仿真与分析[ J ] . 电网技术, 2014 , 38 ( 7 ): 1848-1852.
[17] 郑超,林俊杰,赵健,等 . 规模化光伏并网系统暂态功率特性及电压控制[ J ] . 中国电机工程学报, 2015 , 35( 5 ): 1059-1071.
[18] MOLINA-GARCIA ANGEL , MASTROMAURO R A , GARCIA-SANCHEZ T , et al.Reactive power flow control for PV inverters voltage support in LV distribution networks [ J ] .IEEE Transactions on smart grid , 2017 , 8 ( 1 ): 447-456.
[19] 肖浩,朱佳,李银红,等 . 多馈入直流系统换相失败免疫水平快速确定方法研究[ J ] . 中国电机工程学报,2015 , 35 ( 11 ): 2711-2717.
[20] 王轩,魏宏,欧朱建,等 . 一种抑制 HVDC 换相失败的STATCOM 补 偿 方 案 [ J ] . 电 力 系 统 保 护 与 控 制,2018 , 46 ( 5 ): 135-142.
[21] 陈欢,王振,杨治中,等 . 并联混合直流输电系统中传统直流和柔性直流暂态无功协调控制策略研究[ J ] .电网技术,2017 , 41 ( 6 ): 1719-1725.
[22] 俞智鹏,汤奕,戴剑丰,等 . 基于有功自适应调整的光伏电站无功 电压 控 制策 略[ J ] . 电 网 技 术, 2020 ,44( 5 ): 1900-1907.
[23] 肖浩,李银红,何璇,等 . 混合多馈入直流系统换相失败免疫水平快速评估方法[ J ] . 中国电机工程学报,2017 , 37 ( 17 ): 4986-4998 ,5218.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2021-08-19
基金项目:国家自然科学基金重点项目( 61933005 )
作者简介:赖业宁 ( 1975- ),男,广西藤县人,博士,高级工程师,研究方向为电力系统及其自动化;郑 亮 ( 1978- ),男,河南安阳人,硕士,高级工程师,研究方向为电力系统及其自动化;宋东阔 ( 1984- ),男,河北辛集人,硕士,高级工程师,研究方向为电力系统及其自动化;谢丽军 ( 1986- ),男,湖南衡阳人,硕士,工程师,研究方向为电力系统安全稳定分析与控制。
更新日期/Last Update: 2021-12-02