Performance evaluation of MMC-HVDC Transmission System feeding a passive network during disturbances

• Autorzy: Maatallah Elabbes , Berbaoui Brahim , Zemitte Seddik

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.09.22

Warianty tytułu

PL

Ocena wydajności Systemu Transmisyjnego MMC-HVDC zasilającego sieć pasywną podczas zakłóceń

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The high voltage direct current (HVDC) transmission system has recently been developed due to the high advancement in power electronic devices. The performance and reliability of the MMC-HVDC system feeding a passive network are evaluated in this study. The system model is simulated in MATLAB/Simulink. Several faults are analyzed, including an AC fault on the rectifier side, a pole-to-ground fault on the DC side, and three phase-to-ground faults on the inverter side. The results demonstrate that the control system responds effectively to all fault scenarios.

PL

System przesyłu prądu stałego wysokiego napięcia (HVDC) został ostatnio opracowany ze względu na duży postęp w urządzeniach energoelektronicznych. W tym badaniu oceniono wydajność i niezawodność systemu MMC-HVDC zasilającego sieć pasywną. Model systemu jest symulowany w MATLAB/Simulink. Analizowanych jest kilka usterek, w tym usterka prądu przemiennego po stronie prostownika, usterka biegun ziemia po stronie prądu stałego oraz trzy usterki faza-ziemia po stronie falownika. Wyniki pokazują, że system sterowania skutecznie reaguje na wszystkie scenariusze awarii.

Słowa kluczowe

EN

High Voltage Direct Current; HVDC; Modular Multi-level Converter; MMC; passive network

PL

wysokonapięciowy prąd stały; HVDC; modułowa przetwornica wielopoziomowa; MMC; sieć pasywna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 9
• Strony: 118--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Maatallah Elabbes

• Laboratoire de Développement Durable et Informatique (LDDI) , Faculté des Sciences et de la Technologie, Université Ahmed Draïa - Adrar, Algérie

autor

Berbaoui Brahim

• Laboratoire de Développement Durable et Informatique (LDDI) , Faculté des Sciences et de la Technologie, Université Ahmed Draïa - Adrar, Algérie

autor

Zemitte Seddik

• Laboratoire de Développement Durable et Informatique (LDDI) , Faculté des Sciences et de la Technologie, Université Ahmed Draïa - Adrar, Algérie

Bibliografia

• [1] M. Parol, S. Robak, Ł. Rokicki, and J. Wasilewski, “Cable links designing in HVAC and HVDC submarine power grids-selected issues,” Przegląd Elektrotechniczny, vol. 95, no. 3, pp. 7–13, 2019, doi: 10.15199/48.2019.03.02.
• [2] Jih-Sheng Lai, “Multilevel Converters-A New Breed of Power Converters,” Appl. Biochem. Microbiol., vol. 39, no. 3, pp. 300– 303, 2003, doi: 10.1023/A:1023587829966.
• [3] A. Lesnicar and R. Marquardt, “An innovative modular multilevel converter topology suitable for a wide power range,” 2003 IEEE Bol. PowerTech - Conf. Proc., vol. 3, no. September, pp. 6–11, 2003, doi: 10.1109/PTC.2003.1304403.
• [4] H. Saad, S. Dennetière, J. Mahseredjian, T. Ould-Bachir, and J. P. David, Simulation of Transients for VSC-HVDC Transmission Systems Based on Modular Multilevel Converters. 2014. doi: 10.1002/9781118694190.ch9.
• [5] ABB, “It’ s time to connect,” 2008.
• [6] C. Du, 2007_C.DU_VSC-HVDC for Industrial Power Systems. 2007.
• [7] A. H. Al-Rifaie, S. M. A. Zber, N. Abed-AL-Bary Al-Jawady, and A. A. A. Al-Karakchi, “Analysis of faults on high voltage direct current HVDC transmissions system,” Przegląd Elektrotechniczny, vol. 98, no. 2, pp. 49–53, 2022, doi: 10.15199/48.2022.02.10.
• [8] R. Babouche, N. Henini, K. Saoudi, and A. Tlemcani, “A robust intelligent nonlinear control for a VSC-based HVDC station,” Prz. Elektrotechniczny, vol. 98, no. 12, pp. 173–177, 2022, doi: 10.15199/48.2022.12.40.
• [9] N. Flourentzou, V. G. Agelidis, and G. D. Demetriades, “VSC based HVDC power transmission systems: An overview,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 3, pp. 592–602, 2009, doi: 10.1109/TPEL.2008.2008441.
• [10] T. E. K. I. V. A. K. Rishna, D. A. R. A. S. Ubrahmanyam, and A. V. E. R. Ao, “A Higher Voltage Multilevel Inverter with Reduced Number of Power Electronic Switches,” vol. 04, no. 20, pp. 3771–3777, 2015.
• [11] W. Lu and B. T. Ooi, “Optimal acquisition and aggregation of offshore wind power by multiterminal voltage-source HVDC,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 18, no. 1, pp. 201–206, 2003, doi: 10.1109/TPWRD.2002.803826.
• [12] M. Z. Hossain, M. K. Hossain, M. A. Hossain, and M. Maidul Islam, “Performance Analysis of a High Voltage DC (HVDC) Transmission System under Steady State and Faulted Conditions,” TELKOMNIKA Indones. J. Electr. Eng., vol. 12, no. 8, 2014, doi: 10.11591/telkomnika.v12i8.6043.
• [13] L. Gengyin, Y. Ming, Z. Ming, and Z. Chengyong, “Modeling of VSC-HVDC and control strategies for supplying both active and passive systems,” 2006 IEEE Power Eng. Soc. Gen. Meet. PES, pp. 1–6, 2006, doi: 10.1109/pes.2006.1708897.
• [14] H. Chen, “Research on the control strategy of VSC based HVDC system supplying passive network,” 2009 IEEE Power Energy Soc. Gen. Meet. PES ’09, pp. 1–4, 2009, doi: 10.1109/PES.2009.5275968.
• [15] G. Minyuan, “ Modeling and control of an MMC-type DC transmission system feeding passive networks,” vol. 28, 2013.
• [16] J. Brier and lia dwi jayanti, VOLTAGE-SOURCED CONVERTERS IN POWER SYSTEMS, vol. 21, no. 1. 2020. [Online]. Available: http://journal.um surabaya.ac.id/index.php/JKM/article/view/2203
• [17] R. Z. Chai, B. H. Zhang, Z. G. Hao, T. Zheng, S. Y. Ma, and D. Z. Chen, “Control strategies of MMC-HVDC connected to passive networks,” IEEE Reg. 10 Annu. Int. Conf. Proceedings/TENCON, pp. 2–5, 2013, doi: 10.1109/TENCON.2013.6718448.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).