柔性高压直流输电PPT课件

柔性直流输电主要的研究方向
1.柔性直流输电系统直流侧故障的保 护 2.柔性直流输电系统成本和容量的矛 盾 3.柔性直流输电系统的控制策略研究
2020/11/14
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风电场 并网
多端直 流互联
太阳能发 电并网
电网互联 /电力交
易
特大城 市供电
源自文库
海上钻井 平台/孤岛
供电
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
ωt/rad
MMC输出的多电平波形
期望的电压波形
PWM电压波形
两、三电平VSC输出波形
模块化设计，开关频率低损耗小，电压谐波畸变率小，容量 扩展更为容易
四、应用领域
柔性直流输电的技术特点
柔性直流输电是以全控型电力电子器件、电压源换流器和新型调制 技术为突出标志的新一代直流输电技术，具有无需无功补偿和电网 支撑换相、占地面积和环境影响小等特点；
高压直流输电系统（HVDC）
柔性高压直压直流输电
（VSC-HVDC）
高压直流输电的优势
HVDC的优势主要在： 1. 远距离大功率，交流输电无法满足同时远距离 和大功率两个要求 2. 非同步联网 3. 成本问题上，直流输电线路成本低，换流站成 本高，当输电距离小于等价距离是，交流输电成 本低，距离大于等价距离时，直流输电成本低
柔性直流输电技术在提高电力系统稳定性，增加系统动态无功支撑， 改善电能质量，解决非线性负荷、冲击性负荷和三相不平衡等产生 的问题，保障敏感设备供电等方面也都具有较强的技术优势；
柔性直流输电系统适用于可再生能源发电并网、孤岛和城市供电等 方面，特别是在风力发电并网方面，柔性直流输电系统的综合优势 最为明显；
7
3.2 常见拓扑结构
VTa1
Ps Qs
Uc‫ﮮ‬0 VTa2
Us ‫ﮮ‬δ
A
is Xf
VTa3
VTa4
VTb1 VTb2
B VTb3 VTb4
ip p iL1 VTc1
VTc2 C
VTc3
udc1
io
O
udc
VTc4
udc2
in
iL2
n
_c1
_c2
_aa
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
HVDC
交流侧提供换相电流，受 端必需为有源网络，否则
易发生换相失败
VSC-HVDC
电流自关断，可向无源网络 供电
吸收大量的无功功率，约 为输送直流功率的40％～ 60％，需要大量的无功功
率补偿和滤波设备
不需要交流侧提供无功功率且能 起到STATCOM的作用，能够实 现有功功率和无功功率的独立控
制
三、工作原理
π/2
π
3π/2
2π
(b) 相电压uao波形生成原理
ua2 ua1
=== ~~~
0
0
π/2
π
3π/2
2π
(c) 相电压所对应的桥臂电压波形
MMC各相任意时刻导通子模块数相同，以维持直流电压恒定。
3.3 MMC的技术优势
uao/kV
Udc 2
UC
0 θ1θ2 … θ5
π
2
多电平波形逼近 所期望的正弦波形
3.1 基本工作原理 由调制波与三角载波比较产生的触发脉冲，使VSC 上下桥臂的开关管高频开通和关断，则桥臂中点 电压uc在两个固定电压+Ud和-Ud之间快速切换，uc 再经过电抗器滤波后则为网侧的交流电压us。
6
+
u
u1 ur
0
t
uc
uc
ucf
Ud
0
t
-
-U d
现在世界范围内已投运的柔性直流输电大多为两电 平结构
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1.什么是柔性高压直流输电？ 2.它和传统高压直流输电有何区别？ 3.柔性直流输电基本工作原理 4.柔性直流输电的应用领域
2020/11/14
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一、什么是柔性直流输电
按换流器分类：
电流源型
换流器采用晶闸管等半控型器件构成
电压源型
换流器采用IGBT等全控型器件
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二、柔性直流与传统直流的区别
_ 1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00 _ 0.31500.32000.32500.33000.33500.34000.34500.3500
三电平结构
模块化多电平换流器（MMC）结构—（半桥）
MMC的子模块工作状态
闭锁 (T1、T2均关断)
全电压 (T1开通、T2关断)
零电压 (T1关断、T2开通)
T1
D1
+充 电
T2
D2
T1
D1
+充 电
T2
D2
T1
D1
+
T2
D2
T1
D1
+
T2
D2
T1
D1
+放 电
T2
D2
T1
D1
+
T2
D2
正常工作状态下，子模块（SM）可以输出0或电容电压
+Udc/2
+
+
ua1 uao
+
Udc
0
uao
+
o ua2
+
+
-Udc/2 0 (a) MMC单相等效示意图
+Udc
Udc/2
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日