柔性直流輸電(VSC-HVDC)是一種基于電壓源換流器、脈寬調(diào)制技術(shù)和全控型器件的直流輸電技術(shù)。與傳統(tǒng)的直流輸電(HVDC)相比,VSC-HVDC具有可向無源網(wǎng)絡(luò)供電、可獨(dú)立控制有功和無功功率、不需要無功補(bǔ)償以及潮流反轉(zhuǎn)時(shí)改變電流方向而不改變電壓極性等優(yōu)點(diǎn),因此非常適用于大規(guī)模清潔能源發(fā)電和分布式電源接入、孤島供電、城市電網(wǎng)供電以及異步交流電網(wǎng)互聯(lián)等領(lǐng)域,具有廣闊的發(fā)展前景。VSC-HVDC系統(tǒng)的換流站之間一般采用地下電纜或海底電纜相連,由于VSC-HVDC系統(tǒng)慣性系數(shù)小,且缺乏低壓限流功能和完善的直流開關(guān)器件,當(dāng)電纜線路發(fā)生故障后,故障電流將在幾毫秒內(nèi)達(dá)到峰值,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成極大的損害,需要快速可靠的保護(hù)動(dòng)作來切除故障。由于電纜跨越距離較長,且一般埋設(shè)在地底或海底,當(dāng)發(fā)生永久性故障后,故障點(diǎn)查找、故障清除非常困難,為了降低工作量、減少停電損失,需要精確的測(cè)距技術(shù)對(duì)故障進(jìn)行定位。因此研究直流電纜線路的保護(hù)和故障測(cè)距技術(shù)對(duì)提高VSC-HVDC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性的具有重要的意義。近幾年,國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)VSC-HVDC線路的保護(hù)與故障測(cè)距已開展了大量研究工作,但大部分研究工作沒有考慮...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 VSC-HVDC系統(tǒng)建模仿真
        1.2.2 VSC-HVDC輸電線路故障分析
        1.2.3 直流輸電線路保護(hù)
        1.2.4 直流輸電線路故障測(cè)距
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 VSC-HVDC暫態(tài)模型仿真和故障特性分析
    2.1 引言
    2.2 VSC-HVDC暫態(tài)模型仿真
        2.2.1 交流側(cè)模型
        2.2.2 直流側(cè)模型
        2.2.3 控制系統(tǒng)模型
    2.3 故障特性分析
        2.3.1 區(qū)內(nèi)單極故障
        2.3.2 區(qū)內(nèi)雙極故障
        2.3.3 區(qū)外故障
    2.4 本章小結(jié)
第三章 VSC-HVDC電纜線路縱聯(lián)保護(hù)方法
    3.1 引言
    3.2 S變換簡(jiǎn)介
        3.2.1 S變換理論
        3.2.2 Matlab算法
    3.3 保護(hù)原理
        3.3.1 雙極直流電纜相模變換
        3.3.2 電流頻率分量在電纜中的傳播特性
        3.3.3 保護(hù)啟動(dòng)判據(jù)
        3.3.4 排除噪聲干擾
        3.3.5 區(qū)分區(qū)內(nèi)區(qū)外故障
    3.4 保護(hù)方案
        3.4.1 流程圖
        3.4.2 動(dòng)作時(shí)間和數(shù)據(jù)同步
    3.5 仿真驗(yàn)證
        3.5.1 仿真系統(tǒng)
        3.5.2 仿真結(jié)果
        3.5.3 影響保護(hù)性能的因素
    3.6 本章小結(jié)
第四章 VSC-HVDC電纜線路邊界保護(hù)方法
    4.1 引言
    4.2 保護(hù)原理
        4.2.1 區(qū)內(nèi)故障分析
        4.2.2 近端區(qū)外故障分析
        4.2.3 遠(yuǎn)端區(qū)外故障分析
    4.3 保護(hù)方案
        4.3.1 保護(hù)啟動(dòng)判據(jù)
        4.3.2 區(qū)分正向故障和反向故障
        4.3.3 區(qū)分區(qū)內(nèi)故障和遠(yuǎn)端區(qū)外故障
        4.3.4 流程圖
    4.4 仿真驗(yàn)證
        4.4.1 仿真系統(tǒng)
        4.4.2 仿真結(jié)果
        4.4.3 故障距離和過渡電阻的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 VSC-HVDC電纜線路雙端測(cè)距方法
    5.1 引言
    5.2 故障測(cè)距原理
        5.2.1 故障距離的計(jì)算方法
        5.2.2 測(cè)距計(jì)算參數(shù)的選取
        5.2.3 利用S變換檢測(cè)波頭
    5.3 故障測(cè)距方法
        5.3.1 測(cè)距計(jì)算參數(shù)
        5.3.2 確定波頭到達(dá)電纜兩端的時(shí)間
        5.3.3 故障測(cè)距方案
    5.4 仿真驗(yàn)證
        5.4.1 仿真系統(tǒng)
        5.4.2 測(cè)試波頭到達(dá)時(shí)間
        5.4.3 故障測(cè)距結(jié)果
        5.4.4 影響測(cè)距性能的因素
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1.1 總結(jié)
    6.1.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間的科研情況
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表



本文編號(hào)：3875046