Performance of a combined LCC and VSC based Bipole HVDC link
Author
Alemu, Alemayo Tadese
Term
4. term
Education
Publication year
2010
Submitted on
2010-06-02
Pages
132
Abstract
Højspændings-jævnstrømsforbindelser (HVDC) bruges til at flytte elektricitet over lange afstande med lavt tab. En bipol-forbindelse har to parallelle poler for at øge kapacitet og driftssikkerhed. Denne afhandling undersøger en bipol, der kombinerer en linjekommuteret konverter (LCC) med en spændingskildekonverter (VSC) – en løsning, der endnu ikke er gennemført i praksis. Fordi de to konvertertyper skifter strøm på forskellige måder, er det vigtigt at forstå styring, kommuteringsfejl (når konverteren ikke kan overføre strømmen som planlagt) og harmoniske (uønskede spændings-/strømripple). Vi præsenterer styrestrategier for begge links: VSC’en bruger pulsbreddemodulation (PWM) og kan uafhængigt styre både aktiv og reaktiv effekt mod AC-nettet, mens LCC’en regulerer tændingsvinklen og kan primært styre den aktive effekt. LCC har en højere risiko for kommuteringsfejl end VSC. Ydelsen vurderes i PSCAD-simuleringer under både normal drift og fejl på AC- og DC-siden. AC-fejl omfatter enkeltfase til jord, reduceret eller forvrænget spænding samt trefaset til jord. DC-fejl omfatter linje til jord og pludselig kraftig stigning i jævnstrømsstrømmen. Resultaterne viser, at forbindelsen fungerer tilfredsstillende under normal drift. Ved fejl afhænger adfærden af fejlen: systemet kan fortsætte via én pol, eller i værste fald ved trefaset jordfejl lukker det helt ned.
High-voltage direct current (HVDC) links transmit electricity efficiently over long distances. A bipole link uses two parallel poles to boost capacity and reliability. This thesis evaluates a bipole that mixes a line-commutated converter (LCC) with a voltage source converter (VSC)—a setup not yet implemented in practice. Because the converters transfer current differently, it is crucial to study control, commutation failures (when a converter cannot switch current as intended), and harmonics (unwanted voltage/current ripple). We present control strategies for both links: the VSC uses pulse-width modulation (PWM) and can independently control both active and reactive power exchanged with the AC grid, while the LCC adjusts the firing angle and primarily controls active power. The LCC is more prone to commutation failures than the VSC. Performance is assessed with PSCAD simulations under normal operation and faults on both the AC and DC sides. AC faults include single phase-to-ground, reduced or distorted voltages, and three-phase-to-ground. DC faults include line-to-ground and sudden rapid increases in DC current. Results show the link operates satisfactorily in normal conditions. Under faults, behavior depends on the fault type: the system may continue through one pole, or in the worst case of a three-phase-to-ground fault, it shuts down completely.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents