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《架空线路柔性直流电网故障分析与处理》围绕架空线路的模块化多电平换流器型柔性直流电网故障的分析与处理,以直流短路故障的演变机理为基础,从故障放电源和输电线路两个角度出发对柔性直流电网故障的主动控制方法进行详细论述。《架空线路柔性直流电网故障分析与处理》主要内容包括柔性直流电网的故障演变机理、换流器超前控制对故障电流的影响、柔性直流电网快速故障检测方法、基于换流器辅助断路的故障隔离、采用高压直流断路器的故障隔离、混合MMC无闭锁直流故障穿越、混合MMC的不对称分极控制、混合MMC子模块优化配置方法、具备局部自均压能力的双端口混合MMC、具备完全自均压能力的双端口MMC、新型MMC电磁暂态通用等效建模和实现等。
《架空线路柔性直流电网故障分析与处理》内容集合了华北电力大学直流输电团队近年来在柔性直流电网故障分析和保护方面的主要成果,适合从事该领域工作的学者及工程师阅读。
第1章 概述
1.1 架空线柔性直流电网的发展前景
1.2 柔性直流电网面临的主要问题
1.3网侧和源侧直流故障清除方案的可行性
1.4 新型换流器面临的电磁暂态建模难题
1.5 本书的主要内容
第2章 柔性直流电网的直流故障传播特性
2.1 柔性直流电网的组成和启动方法
2.2 孤立MMC站在线平滑接入直流电网的控制策略
2.3 直流电网故障电流计算方法
2.4 含限流器动作的计算方法修正
2.5 本章小结
第3章 换流器超前控制对故障电流演变的影响
3.1MMC直流侧故障过电流抑制控制策略
3.2MMC 交流侧故障过电流抑制控制策略
3.3过电流评价指标
3.4仿真验证
3.5本章小结
第4章 柔性直流电网快速故障检测与诊断方法
4.1直流侧故障快速检测方法
4.2直流线路故障类型及区域可靠诊断
4.3区内双极短路故障定位方法
4.4本章小结
第5章 柔性直流电网的源侧故障隔离
5.1新型DC-DC变换器拓扑及工作原理
5.2 MMC辅助直流断路器
5.3新型MMC换流器拓扑
5.4 本章小结
第6章 采用高压直流断路器的直流电网故障隔离
6.1 混合型高压直流断路器概述
6.2 往复式高压直流断路器
6.3直流断路器的协调配合方法
6.4 本章小结
第7章 混合MMC无闭锁直流故障穿越
7.1 混合MMC拓扑的闭锁电流通路
7.2混合MMC工作原理及柔性直流电网故障特性
7.3 故障线电流控制模式,换流器电流控制模式
7.4 混合MMC型柔性直流电网的协调控制策略
7.5六端直流电网的分区协调控制策略
7.6 本章小结
第8章 混合MMC的不对称分极控制
8.1MMC不对称数学模型的建立
8.2MMC分极控制策略
8.3非对称结构混合MMC及子模块配置原则
8.4 基于分极控制策略的不对称混合MMC的控制策略
8.5 本章小结
第9章 混合MMC的可靠运行机理
9.1 基于古典概型的混合MMC可靠性建模
9.2子模块相关性直接耦合的混合MMC可靠性建模
9.3子模块相关性坐标变换解耦的混合MMC可靠性建模
9.4 基于等可靠性微增率的混合MMC子模块冗余配置方法
9.5 本章小结
第10章 半桥和全桥MMC戴维南等效整体建模方法
10.1半桥MMC加速仿真模型
10.2全桥MMC加速仿真模型
10.3线性排序算法的适用性证明
10.4 本章小结
第11章 具备局部自均压能力的双端口混合MMC
11.1 双半桥MMC拓扑及运行原理
11.2 并联全桥子模块MMC的自均压运行特性研究
11.3 新型混合MMC联合均压策略及直流故障控制
11.4 仿真验证
11.5 本章小结
第12章 具备完全自均压能力的双端口MMC
12.1 二极管钳位自均压型MMC拓扑
12.2 电容电压平衡系数和仿真验证
12.3 具备直流故障穿越能力的增强型自均压拓扑
12.4新型可钳位故障的自均压拓扑等
12.5 实验波形
12.6 本章小结
第13章 MMC电磁暂态等效通用建模方法
13.1 单端口MMC通用等效建模方法
13.2 双端口MMC通用等效建模方法
13.3 多类型子模块MMC拓扑的自动识别方法
13.4 多类型子模块MMC通用等效建模方法
13.4 本章小结2100433B
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城网供电架空线路入地改造分析
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《柔性直流系统故障分析与保护》系统阐述了柔性直流系统的故障分析方法、故障限流与隔离方法以及新型继电保护原理等内容。首先,阐述了常规直流系统和柔性直流系统的基本结构、工作原理及其控制保护或控制策略,分析了柔性直流系统的短路故障暂态特征及含柔性直流的交直流系统中交流故障分析方法;然后,论述了柔性直流系统故障限流、隔离、断流的故障处理方法;最后,结合柔性直流系统故障识别与故障隔离的要求,介绍了柔性直流系统的保护配置方案,深入阐述了直流线路行波保护、暂态量保护原理与技术,分析了直流输电线路参数的频变特性,提出了直流线路电流差动保护等新型保护原理与技术。
前言
第1章绪论
第2章常规直流输电系统及其控制保护
第3章柔性直流系统的基本结构和工作原理
第4章柔性直流系统的短路故障暂态特征
第5章含柔性直流的交直流系统中交流故障分析
第6章柔性直流系统的故障限流技术
第7章柔性直流系统的直流故障隔离方法
第8章直流断路器的工作原理与关键技术
第9章柔性直流系统的保护分区与配置
第10章直流输电线路的行波保护
第11章基于线路边界特征的直流输电线路暂态量保护新原理
第12章直流输电线路的参数特性及其等效模型
第13章直流输电线路的电流差动保护新原理
与基于相控换相技术的电流源换流器型高压直流输电不同,柔性直流输电中的换流器为电压源换流 器(VSC),其最大的特点在于采用了可关断器件(通常为IGBT)和高频调制技术。
通过调节换流器出口电压的幅值和与系统电压之间的功角差,可以独立地控制输出的有功功率和无功功率。这样,通过对两端换流站的控制,就可以实现两个交流网络之间有功功率的相互传送,同时两端换流站还可以独立调节各自所吸收或发出的无功功率,从而对所联的交流系统给予无功支撑。