【摘 要】
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高压直流输电是实现规模化风电跨区消纳的主要方式。当直流系统发生换相失败故障时,直流电流的变化会引起整流站无功功率需求改变,从而使得送端电网出现幅值先低后高且连续变化的暂态电压,对风机的稳定运行产生极大影响,且该工况与交流电网短路故障有较大差异,因此亟需对风电直流外送系统换相失败故障下送端电网暂态电压特性及其与风电机组的交互影响机理进行研究,并提出适用于该场景的暂态过电压抑制方法。本文的主要工作如下
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高压直流输电是实现规模化风电跨区消纳的主要方式。当直流系统发生换相失败故障时,直流电流的变化会引起整流站无功功率需求改变,从而使得送端电网出现幅值先低后高且连续变化的暂态电压,对风机的稳定运行产生极大影响,且该工况与交流电网短路故障有较大差异,因此亟需对风电直流外送系统换相失败故障下送端电网暂态电压特性及其与风电机组的交互影响机理进行研究,并提出适用于该场景的暂态过电压抑制方法。本文的主要工作如下:(1)建立了双馈风电直流外送系统数学模型以及仿真模型。推导了双馈风电机组的数学模型及变流器控制策略;建
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高压直流(HVDC)输电系统具有输送容量大、传输距离远、损耗低等优点,易于在不同地区实现交流系统的互联,在我国电力系统现代化建设过程中的重要性日益显著。交直流混合电网的形成对电力系统的安全稳定运行,特别是发生故障时的暂态响应有显著的影响,直流系统的精准建模及快速求解对电力系统的稳定分析尤为重要。现有状态空间模型可以快速准确的反映高压直流输电系统的暂态特性,在此基础上,本文针对现有模型直流电流不精确
目前,组成各类继电保护装置的核心元器件几乎全部依赖于欧美进口,存在巨大的安全隐患。继电保护是电网安全运行的第一道防线,也是电网的核心二次设备,其可靠性对于保障电网的安全运行极为重要。因此,国家电网公司制定了“数字国网”的重要发展战略。本文研究了核心元器件国产化继电保护装置架构的可靠性设计,其主要工作如下:(1)分析了继电保护装置核心元器件的失效率。首先,通过比较不同可靠性预计标准,并结合电力系统二
泛在电力物联网应用先进通信和数据处理技术,支撑智能电网平稳智能化运行。随着泛在电力物联网的建设,其安全问题成为近年的研究热点。保障大量异构且资源受限设备的安全性,准确实现终端设备对云端数据的访问控制,同时减少资源消耗,对整个电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文针对终端设备资源受限的特点,提出了兼顾安全性和资源消耗的认证与访问控制方案,并将两种方案进行了仿真实验。通过安全性和实验性能分析表明方案
我国多个地区配电网网格化规划实践结果表明,通过网格化规划区域内供电可靠性与供电质量得到显著提升、线路负载问题得到解决、区域内部用户报装接电流程缩短、获得电力指数得到提高,然而在我国网格规划实践过程中也存在着一些问题。一方面我国网格划分并没有形成统一的标准或方法,网格划分结果对规划人员主观性依赖程度大,在划分过程中需综合考虑面积、负荷需求、地理信息、馈线、联络线、城区规划等多种指标,划分过程需对指标
高压直流输电系统利用双向有源桥DC-DC变换器实现直流电能的双向流动。其中,高频变压器是DC-DC变换器的重要电气元件,其内部温度过高会加速绝缘老化,准确预测高频变压器的温度分布有助于其结构优化与散热设计。本文主要研究工作和成果如下:(1)以一台工作频率为5kHz的单相三绕组高频变压器为研究对象,考虑温度对纳米晶铁心磁特性的影响,通过ANSYS Workbench实现Maxwell和Icepak的
加大风能等可再生清洁能源供给和消费是未来能源发展的必然选择,然而风能在我国的开发利用也存在和传统化石能源相同的问题,即能源分布与负荷中心在地理位置上不平衡,需要将集中在西北部地区的风能远距离传输至东部的负荷中心。直流输电是大功率风电远距离传输的有效方式,结合传统直流(Line Commutated Converter High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)与柔性
风电机组偏航可使尾流发生侧向偏转,合理的偏航控制能够减小下游机组因尾流遮挡效应造成的功率损失,增大整场输出功率,是当前风电领域研究的前沿和热点。但目前对于风电场偏航协同优化还存在不足,缺少较为通用的风电场功率优化偏航运行控制策略。为解决这一问题,分别以单列机组和整个风电场为研究对象,在中性大气条件下,采用大涡模拟方法,对基于风电机组偏航的功率优化运行开展了较为系统的研究。提出了一种关于机组推力系数
近年来,电网公司开展了大量负荷调节和源网荷互动的实践,验证了需求响应的显著作用。但伴随着中国城镇化进程加快带来的温控负荷、电动汽车、客户侧储能等弹性负荷资源的快速增长给电网的平衡带来挑战。目前参与互动的负荷资源种类较为单一,主要是空调负荷以及工业用户的可中断负荷,储能、电动汽车等电网友好性资源尚未开展规模化应用;而且现有的调节手段应用场景有限,局限于季节性调峰及特高压故障后的负荷快速控制,不能随时
近年来,我国可再生能源朝着“碳达峰、碳中和”的目标取得了长足发展。风电机组的大型化和向海上环境发展的趋势对整机和零部件的性能提出迫切要求。叶片作为风电机组最关键的零部件之一,其可靠性直接影响风电机组寿命。在保证叶片结构刚度、强度和轻量化的前提下,对叶片内部结构进行优化具有重要的工程意义。在Giavotto梁理论的基础上推导了梁截面有限元结构分析算法,从而准确、便捷地得到梁在外力作用下截面的应力、翘