,
Vol.42No.23Dec.10 2018
第
卷
42
第
期
23
年
月
日
20 1 8 1 2 1 0
:
/
DOI 10.7500 AEPS20180615013
电感共用式线间直流潮流控制器及其控制
,
,
,
,
张家奎 徐千鸣 罗 安 马伏军 何志兴
(
,
)
410082
湖南大学电气与信息工程学院 湖南省长沙市
:
,
。
摘要 在多端柔性直流输电中 存在换流站不能完全控制各线路潮流的问题 为了实现潮流的灵
,
。
活控制 提出一种电感共用式线间直流潮流控制器 该潮流控制器通过在两条输电线路中各串入
,
,
,
,
,
一个电容 利用共用电感进行功率交换 实现潮流控制 其拓扑结构和控制都较为简单 可模块化
。
,
适用于多端直流电网 首先分析了该潮流控制器的工作原理及控制策略 然后在
仿真软
PLECS
。
,
件中搭建三端直流输电系统进行验证 仿真结果表明 电感共用式线间直流潮流控制器在正常供
、
,
。
电 换流站功率缺失等多种工况下 对直流输电系统潮流进行了灵活和准确的控制
:
;
;
;
关键词 直流电网 直流潮流控制器 共用电感 模块化结构
,
/
DCDC
,
变换器承受系统电压问题 但
快速 解决了
引言
0
[,
]
8 15-17
,
。
其需从外部取能 电路较复杂且建设成本高
针对辅助电压源型潮流控制器的外部取能问
, [ ]
由于传统能源的日渐枯竭以及环境问题的日益
,
。
突出 可再生能源的开发利用日益受到重视 可再
题 文献 提出通过将一个电容分时频繁地串
18-19
、
,
生能源属于间歇性 随机性能源 多端柔性直流系统
,
、
入两条不同线路来控制潮流 该方案结构简单 成本
,
在大规模新能源输送和消纳方面具有一定的优势
1-5 。 ,
,
低 但电容频繁接入线路会使线路中造成额外的电
将成为未来电网的重要发展趋势[ ] 但是 当多端
。 [ ]
流纹波 文献 提出一种线间直流潮流控制器
20
),
解
interlineDC owerflowcontroller IDCPFC
,
柔性直流系统换流站个数少于输电线路数目时 存
(
,
p
在某些线路不能依靠换流站来进行潮流 调节的问
[ ]
决了文献
中潮流控制器引入电流纹波的问
18-19
。 ,
,
题
为此 需要引入额外的直流潮流控制装置 来增
,
,
在线路潮流反转时无法工作
题 然而该
IDCPFC
强直流系统的潮流控制能力[]
6
。
。 [ ]
只适用于单向潮流传输的系统 文献
提出
的缺
21-23
[ ]
中
20 IDCPFC
,
近年来 国内外相关领域学者就直流潮流控制
,
改进的
解决了文献
IDCPFC
,
,
问题 进行了一系列研究 并提出了多种直流潮流控
,
,
利用反激变换器的原理 给耦合电
陷 其
IDCPFC
感的绝缘设计增加了难度 而且其往多线间拓展时
。 [ ]
。
制器拓扑 现有直流潮流控制器从设计思路方面来
,
。
类
看主要分为
3
难度较 大 文 献 提 出 了 更 加 简 洁 的
24
IDCPFC
结构 元件数量少 控制简单 但只适用于两线路同
。 [ ]
)
:
,
可变电阻器 在线路中串入可变电阻器 通过
1
,
、
,
,
对电阻器的投切进行线路潮流的控制 该方案结构
向潮流的系统 文献 提出了基于电压源型换流
25
、
、 ,
、
简单 方便安装 成本低 缺点是有额外运行损耗 只
(
, )
结构的多端口直
器
volta esourceconverterVSC
g
能单向调节[ ]
7-9
。
,
,
流潮流控制器 可同时参与多线路潮流调控 结构易
) /
2 DCDC
: /
变 换 器 将
变 换 器 串 入 线
DCDC
,
,
。
于拓展 但结构较为庞大 成本较高
,
/
路 通过控制
变换器的增益来实现线路潮
DCDC
[ ]
20-25
,
的研究基础 本文提出一种电
基于文献
,
,
流调节 其优点是可以连接不同电压等级的电网 缺
(
感共用 式 线 间 直 流 潮 流 控 制 器
inductorsharin
g
/
, ,
变换器承受系统高电压 损耗较大 建
点是
DCDC
,
),
interlineDC owerflowcontroller ISI-DCPFC
p
设成本高[
]
10-14
。
、 、 。
结构简单 元件少 成本低 既解决了文献
[ ]
中潮
20
)
:
,
辅助电压源 在线路中串入电压源 通过控制
3
,
流反向不能工作的缺陷 又降低了电感的绝缘设计
,
、
电压源压降来调节线路潮流 该方案控制灵活 响应
,
,
难度 控制相对灵活 能直接将两线间拓扑结构向多
。
线间进行拓展 本文详细阐述了该
的
ISI-DCPFC
:
;
: 。
2018-08-20
收稿日期
上网日期
修回日期
2018-06-15
,
工作原理及工作特性 并在三端直流输电系统中进
:
。
2018-10-24
。
行了仿真验证
(
)。
国家重点研发计划资助项目
2018YFB0904600
万方数据
20
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