柔性直流输电HVDC核心原理速通

📚 共计 30 章节
01
电力系统交直流之争
为什么我们需要直流输电?交流输电的瓶颈与直流输电的复兴。
交直流历史
02
直流输电家族谱
传统LCC-HVDC与柔性VSC-HVDC的对比,技术代际划分。
LCCVSC
03
核心器件IGBT
柔性直流的心脏,IGBT模块的结构、工作原理与选型要点。
IGBT功率器件
04
电压源换流器(VSC)拓扑
两电平、三电平NPC、模块化多电平(MMC)的演进之路。
拓扑MMC
05
MMC子模块(SM)详解
半桥子模块(HBSM)与全桥子模块(FBSM)的拓扑与工作状态。
HBSMFBSM
06
MMC的数学模型
时域模型与相量模型,交流侧与直流侧的等效电路。
数学等效
07
调制策略(上)
载波移相调制(CPS-PWM)的原理与实现,我在项目中踩过的坑。
CPS-PWM经验
08
调制策略(下)
最近电平逼近调制(NLM)的原理,适用于超高电平MMC的秘诀。
NLM高电平
09
电容电压平衡控制
排序算法与优化策略,为什么说这是MMC的‘灵魂’?
均压排序
10
环流抑制
二倍频环流的产生机理,以及我在现场调试时遇到的谐振问题。
环流谐振
11
启动预充电
MMC的不控整流预充电与可控预充电策略,如何避免冲击电流。
预充电冲击
12
坐标系与锁相环(PLL)
Clark变换与Park变换,SRF-PLL在弱电网下的表现。
PLL坐标变换
13
内环电流控制
dq解耦控制,PI参数整定的‘土办法’与‘洋办法’。
电流环PI
14
外环功率控制
定有功功率、定直流电压、定无功功率、定交流电压控制模式。
功率环模式
15
正负序分离控制
不对称故障下的控制策略,抑制二倍频波动。
不对称负序
16
直流电压控制
主从控制与电压裕度控制,多端直流系统的‘老大’之争。
主从裕度
17
下垂控制
用于多端柔性直流电网的功率分配,有点像‘分摊电费’。
下垂多端
18
黑启动与孤岛供电
VSC-HVDC给无源网络供电,我参与过的海岛微网项目。
黑启动孤岛
19
交流故障穿越(FRT)
低电压穿越(LVRT)与高电压穿越(HVRT)的控制逻辑。
LVRTHVRT
20
直流故障特性
直流侧双极短路故障的暂态过程,为什么比交流故障更棘手?
直流故障暂态
21
直流断路器
机械式、固态式、混合式直流断路器的原理与对比。
DCCB混合式
22
直流故障清除方案
基于交流断路器、基于直流断路器、基于换流器自身(MMC)。
清除保护
23
直流变压器(DCT)
隔离型与非隔离型DC/DC变换器在直流电网中的应用。
DCTDC/DC
24
海上风电送出
柔性直流在深远海风电中的优势,送端换流站的特殊设计。
海上风电送出
25
背靠背直流工程
异步电网互联,频率与电压的‘翻译官’。
背靠背异步
26
多端柔性直流电网(MTDC)
拓扑结构、控制保护与工程案例(如张北工程)。
MTDC张北
27
电磁暂态仿真(EMT)
PSCAD/RT-LAB仿真建模要点,仿真步长与等效模型。
EMTPSCAD
28
实时硬件在环(HIL)测试
控制器测试流程,我在实验室熬夜的故事。
HIL测试
29
柔直换流站主接线与布局
阀厅、桥臂电抗器、换流变压器的选型与布置。
主接线布局
30
未来展望
中压直流配电网、直流电网标准、碳化硅器件在柔直中的应用前景。
SiC直流配网