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用于大规模新能源架空线路送出的储能型柔性直流输电系统
Energy Storage-based Flexible HVDC Transmission System for Large-scale Renewable Energy Overhead Line Integration
| 作者 | 肖晃庆 · 朱琼海 · 黄莹 · 张利东 · 周保荣 · 李岩 |
| 期刊 | 电力系统自动化 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 49 卷 第 8 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 功率模块 多电平 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 新能源 柔性直流输电系统 模块化多电平换流器 储能系统 故障穿越 故障电流 肖晃庆 朱琼海 黄莹 张利东 周保荣 李岩 电力系统自动化 Automation of Electric Power Systems |
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针对大规模新能源经远距离架空线路外送场景,提出一种具备平抑功率波动、阻断直流故障及主动支撑电网能力的储能型柔性直流输电系统。该系统为两端混合拓扑,送端采用具直流故障阻断能力的储能型模块化多电平换流器(MMC),受端为半桥MMC,接地极配置二极管阀以抑制故障电流。分析了系统工作原理与储能型MMC双极短路故障电流发展机理,提出了主动功率支撑与故障穿越控制策略。仿真验证了系统拓扑与控制方案的可行性及有效性,结果表明系统可实现波动功率的平稳传输,并具备主动支撑与自主清除直流故障能力。
针对大规模新能源发电通过远距离架空线路送出场景,提出了一种具备平抑新能源功率波动、阻断直流故障、主动支撑电网等功能的储能型柔性直流输电系统.该系统为两端混合直流输电系统,其中,送端换流站采用具有直流故障阻断能力的储能型模块化多电平换流器(MMC),受端换流站为半桥子模块MMC,接地极线上加装有二极管阀以阻断受端MMC的直流故障电流.分析了储能型柔性直流输电系统的工作原理,研究了具有直流故障阻断能力的储能型MMC双极短路故障电流的发展机理,给出了主动功率支撑与直流故障穿越的控制策略.最后,搭建了相应的仿真模型,并验证了所提储能型柔性直流输电系统的可行性以及控制策略的有效性.仿真结果表明:采用所提的拓扑结构与控制策略,储能型柔性直流输电系统能够实现大规模波动电能的平滑输送,且在功率传输过程中可以提供有效的主动功率支撑以及自主清除直流短路故障.
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SunView 深度解读
该储能型柔性直流输电技术对阳光电源ST系列储能系统和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的储能型MMC拓扑与直流故障阻断技术,可直接应用于阳光电源大规模储能变流器的功率模块设计,提升系统故障穿越能力。其主动功率支撑控制策略与阳光电源构网型GFM控制技术高度契合,可增强新能源场站的电网支撑能力。混合拓扑设计理念为阳光电源开发新一代储能PCS提供了技术路径,特别是在风光储一体化送出场景中,该方案可有效平抑功率波动,提升系统可靠性,符合阳光电源在大型储能集成方案的技术发展方向。