Моделирование электротехнического комплекса линии электропередачи постоянного тока в программной среде MATLAB

Моделирование электротехнического комплекса линии электропередачи постоянного тока в программной среде MATLAB

Автор: Ибрагим М., Пантелеев В. И.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Рубрика: Математическое моделирование. Численный эксперимент

Статья в выпуске: 2 т.16, 2023 года.

Бесплатный доступ

Одним из основных направлений развития электроэнергетических систем является внедрение устройств и технологий на базе силовых полупроводниковых ключей (HVDC (High Voltage Direct Current) технологий), в частности вставок постоянного тока на базе преобразователя источника напряжения (VSC). VSC-HVDC используются для решения таких задач, как соединение несинхронных электрических сетей различных частот, передача электроэнергии, повышение локальной и системной управляемости электроэнергетической системы, повышение пропускной способности элементов сети, содержащих «слабые» связи. Благодаря высокой степени управляемости преобразователей источника напряжения (VSC) в основном рассматривается работа HVDC. Однако внедрение и эксплуатация VSC-HVDC определяют необходимость в проведении широкого спектра анализа и исследований, которые можно провести только с помощью математического моделирования. Поэтому целью работы является: анализ поведения системы передачи HVDC на основе VSC с использованием различных режимов управления путем моделирования в программной среде MATLAB.

Еще

Система передачи постоянного тока vsc-hvdc, выпрямитель, инвертор, управление

Короткий адрес: https://sciup.org/146282578

IDR: 146282578

Список литературы Моделирование электротехнического комплекса линии электропередачи постоянного тока в программной среде MATLAB

  • Уфа Р. А., Сулайманова В. А., Гусев А. С., Ставицкий С. А. Принципы построения гибридной модели вставки постоянного тока на базе преобразователя напряжения. Журнал ВЕСТН. САМАР. ГОС. ТЕХН., 2018, 3(59), 180-189 [Ufa R. A., Sulaimanova V. A., Gusev A. S., Stavitsky S. A. Principles of constructing a hybrid model of a DC link based on a voltage converter, J. VESTN. SAMAR. GOS. TECHN, 2018, 3(59), 180-189 (in Rus.)].
  • Законьшек Я. Моделирование электроэнергетических систем в реальном времени. Журнал Энергия. Единой сети, 2018, 4(40), 63-70 [Zakonshek Ya. Modeling of electric power systems in real time, J. Energy. Unified network, 2018, 4(40), 63-70 (in Rus.)].
  • Белоус А. И., Солодуха В. А., Ефименко С. А., Пилипенко В. А. Основы силовой электроники. М.: Техносфера, 2019. 424 [Belous A. I., Solodukha V. A., Efimenko S. A., Pilipenko V. A. Fundamentals of power electronics. M.: Technosfera, 2019. 424 (in Rus.)].
  • Honglin Z., Geng Y., Jun W. Modeling, analysis, and control for the rectifier of hybrid HVdc systems for DFIG-based wind farms, J. IEEE. Energy, 2011, 26(1), 53-62.
  • Zhou H., Yang G., Wang J., Geng H. Control of a hybrid high-voltage DC connection for large doubly fed induction generator-based wind farms, J. IET. Power, 2011, 5(1), 36-47.
  • Mohamed A. K., Radouane M., Adnane E., Ibrahim B., Nadia M. Control and Protection of Hybrid LCC-VSC HVDC Transmission System based on VDCOL Strategy, J. International Journal on Electrical Engineering and Informatics, 2022, 14(1), 204-223.
  • Zhu L., Yuan Z., Chao S. Review of frequency support control methods for asynchronous interconnection system based on VSC-HVDC, J. Electric Power Automation Equipment, 2019, 39(2), 84-92.
  • Wu J., Wang Z. Improved droop control strategy for multi-terminal voltage Source converter-HVDC, J. Transaction of China Electrotechnical Society., 2017, 32(20), 241-250.
  • Shagufta K., Suman B. A comprehensive power-flow model of multi terminal PWM based VSC-HVDC systems with DC voltage droop control, J. Elsevier. Electrical Power and Energy Systems., 2018, 102, 71-83.
  • Jiebei Z., Xiaonan W., Junbo Z., Lujie Y., Suxuan L., Yunwei L., Josep M., Chengshan W. Inertia Emulation and Fast Frequency-Droop Control Strategy of a Point-to-Point VSC-HVdc Transmission System for Asynchronous Grid Interconnection, J. IEEE. Transactions on Power electronics., 2022, 37(60), 6530-6543.
  • Adeuyi O. D., Cheah M., Liang J., Jenkins N. Fast frequency response from offshore multiterminal VSC-HVDC schemes, J. IEEE. Trans. Power, 2017, 32(6), 2442-2452.
  • Rodriguez C., Roldan J., Prodanovic M., Suul J. A., Arco S. Coupling of AC grids via VSC-HVDC interconnections for oscillation damping based on differential and common power control, J. IEEE. Trans. Power Electron, 2020, 35(6), 6548-6558.
  • Phulpin Y. Communication-free inertia and frequency control for wind generators connected by an HVDC-link, J. IEEE Trans. Power Syst, 2012, 27(2), 1136-1137.
  • Abdelwahed M. A. El-Saadany E. F. Power sharing control strategy of multiterminal VSC-HVDC transmission systems utilizing adaptive voltage droop, J. IEEE. Trans. Sustain. Energy, 2017, 8(2), 605-615.
  • Enric S., Eduardo P., Oriol G., Samuel G. Systematic and optimal design of droop-controlled MMCs in MT-HVDC networks, J. Elsevier. Electrical Power and Energy Systems., 2022, 138, 1-16.
  • Xu L., Yao L. DC Voltage control and power dispatch of a multi-terminal HVDC system for integrating large offshore wind farms, J. IET. Renew Power Gener., 2011, 5(3), 223-233.
  • Prieto-Araujo E., Egea-Alvarez A., Fekriasl S., Gomis-Bellmunt O. DC Voltage droop control design for multi-terminal HVDC systems considering AC and DC grid dynamics. J. IEEE. Trans. Power. Deliv, 2016, 31(2), 575-585.
  • Shuping G., Hangjian Z., Baohui Z., Guobing S. Modeling and simulation analysis of Hybrid Bipolar HVDC system based on LCC-HVDC and VSC-HVDC, J. IEEE. Electronic, 2018, 3(18), 1448-1452.
  • Kun S., Wei Y., Jiakun F., Xiaomeng A., Jinyu W., Shijie C. Impedance Modeling and Stability Analysis of Grid-Connected DFIG-Based Wind Farm With a VSC-HVDC, J. IEEE. Power Electronics, 2020, 8(2), 1375-1389.
  • Yanj L., Zhu Y., Guo Q. Modelling and Validation of Digital-analog Hybrid Simulation for VSC-HVDC System Based on HYPERSIM. J. Power System Technology, 2020, 44(11), 4055-4062.
  • Zhang X., Li M., Guo Z. Review and Perspectives on Control Strategies for Renewable Energy Grid-connected Inverters. J. Global Energy Interconnection, 2021, 4(5), 506-515.
  • Campos-Gaona D., Pena-Alzola R., Monroy-Morales J.L., Ordonez M., Anaya-Lara O., Leithead W. E. Fast selective harmonic mitigation in multifunctional inverters using internal model controllers and synchronous reference frames, J. IEEE Trans. Ind. Electron, 2017, 64(8), 6338-6349.
  • Mehrabankhomartash M., Saeedifard M., Yazdani A. Adjustable wind farm frequency support through multi-terminal HVDC grids, J. IEEE. Trans. Sustain Energy, 2021, 12(2), 1461-1472.
  • Luis M. Simulation framework for automatic load frequency control studies of VSC-based AC/DC power grids, J. Elsevier. Electrical Power and Energy Systems, 2022, 141, 1-11.
  • Sai Gopal Vennelaganti., Nilanjan Ray Chaudhuri. Stability Criterion for Inertial and Primary Frequency Droop Control in MTDC Grids with Implications on Ratio-Based Frequency Support, J. IEEE. Transactions on power systems., 2020, 35(5), 3541-3551.
Еще
Статья научная
SciUp 2024 © 2024 ©