本文關鍵詞：特高壓直流分層接入方式下無功電壓協(xié)調控制技術

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【摘要】：全球能源資源稟賦與負荷中心的逆向分布特征決定了未來全球能源互聯(lián)網必須能實現(xiàn)全球清潔能源的大規(guī)模、大范圍配置。具備大容量、遠距離輸電能力的特高壓直流輸電技術為實現(xiàn)跨大區(qū)、高效率配置能源奠定了技術基礎。隨著多饋入特高壓直流系統(tǒng)的形成,將對受端電網的無功支撐能力和潮流疏散帶來嚴峻考驗,影響電網的安全穩(wěn)定運行。中國學者從電網結構出發(fā),提出一種特高壓直流分層接入不同電壓等級交流電網的方式,即直流逆變站雙極高、低端換流器通過換流變分別接入500kV/1000kV受端電網,并將在實際工程中投入應用。隨著工程投運時間的鄰近,為保證交直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,對于分層接入方式下受端混聯(lián)系統(tǒng)的特性亟需一個整體的認識和研究。本文以實際特高壓直流分層接入工程為背景,從以下三個方面對采用這一新型接入方式的系統(tǒng)進行了研究。首先,建立了分層接入方式下交直流混聯(lián)系統(tǒng)的等效模型,在影響因素分析的基礎上完善了分層接入短路比的定義,并分析了其對受端電網接納能力的影響；推導了臨界短路比和邊界短路比的數(shù)學公式,提出了分層接入方式下受端系統(tǒng)強弱的量化判斷標準。其次,在改進的交流側分層接入相互作用因子基礎上,同時考慮高低端換流器耦合作用,分析了分層系統(tǒng)無功電壓的交互影響機理,在PSCAD中搭建等值仿真模型,通過穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時域仿真驗證了分層接入方式下混聯(lián)系統(tǒng)的無功電壓耦合特性與交流側和直流側的交互影響均相關,并提出了一種可判斷高低端換流器同時發(fā)生換相失敗可能性大小的方法。最后,在不同的直流控制方式組合下,分析了混聯(lián)系統(tǒng)的無功電壓交互影響機理和影響因素；在考慮影響因素的差別和無功波動大小的基礎上對比分析了不同控制方式的優(yōu)缺點,提出一種針對受端混聯(lián)系統(tǒng),并適用于“強直弱交”電網情況的混合協(xié)調控制方式,PSCAD仿真驗證表明該方式提高了交直流受端系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和可靠性；最后,結合電網無功源現(xiàn)狀提出了一種針對大容量交直流混聯(lián)電網地區(qū)的無功電壓預防-緊急協(xié)調控制方案。本文對于分層接入方式下受端交直流混聯(lián)系統(tǒng)特性的整體研究和提出的相關策略和方法可為實際工程的安全穩(wěn)定運行提供技術參考。
【關鍵詞】：特高壓直流 分層接入 評價指標 無功特性 協(xié)調控制策略
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 特高壓直流分層接入研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 交直流系統(tǒng)無功電壓穩(wěn)定性評價指標研究現(xiàn)狀13
• 1.2.3 直流系統(tǒng)無功電壓協(xié)調控制研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究工作14-16
• 第二章 特高壓直流分層接入下混聯(lián)系統(tǒng)評價指標研究16-33
• 2.1 引言16
• 2.2 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)等值模型16-21
• 2.2.1 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)等效結構16-17
• 2.2.2 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)相關參數(shù)17-19
• 2.2.3 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)數(shù)學模型19-21
• 2.3 分層接入短路比的定義和計算21-23
• 2.3.1 分層接入短路比的定義21-22
• 2.3.2 分層接入短路比的計算22-23
• 2.4 受端交流電網接納直流功率能力分析23-31
• 2.4.1 受端電網接納能力的計算與對比23-25
• 2.4.2 分層接入臨界短路比的定義與計算25-30
• 2.4.3 分層接入邊界短路比的定義與計算30-31
• 2.4.4 分層接入下交流系統(tǒng)強弱的量化判斷標準31
• 2.5 本章小結31-33
• 第三章 特高壓直流分層接入下混聯(lián)系統(tǒng)無功電壓耦合特性分析33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)無功電壓耦合機理分析33-37
• 3.2.1 適用于無功電壓機理分析的混聯(lián)系統(tǒng)等值模型33
• 3.2.2 適用于無功電壓機理分析的混聯(lián)系統(tǒng)等效方程33-34
• 3.2.3 分層接入相互作用因子34-36
• 3.2.4 無功電壓耦合機理分析36-37
• 3.3 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)無功電壓特性仿真分析37-41
• 3.3.1 分層接入相互作用因子仿真驗證37-38
• 3.3.2 混聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)無功電壓特性仿真分析38-40
• 3.3.3 混聯(lián)系統(tǒng)動態(tài)無功電壓特性仿真分析40-41
• 3.4 一種判斷高低端換流器同時發(fā)生換相失敗可能性大小的方法41-44
• 3.4.1 換相失敗的判斷標準42
• 3.4.2 基于分層接入相互作用因子的換相失敗可能性大小判斷方法42-43
• 3.4.3 仿真驗證43-44
• 3.5 本章小結44-45
• 第四章 特高壓直流分層接入下直流系統(tǒng)無功電壓協(xié)調控制方法45-66
• 4.1 引言45
• 4.2 不同控制方式下混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性45-55
• 4.2.1 逆變側定電壓控制下混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性45-48
• 4.2.2 逆變側定熄弧角控制下混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性48-50
• 4.2.3 逆變側定電流控制下混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性50-53
• 4.2.4 低壓限流控制下混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性53-55
• 4.2.5 換相失敗期間混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性55
• 4.3 不同控制方式下混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性對比分析55-57
• 4.3.1 混聯(lián)系統(tǒng)無功外特性的影響因素分析55-56
• 4.3.2 考慮無功特性波動大小時不同控制方式的對比分析56-57
• 4.4 特高壓直流分層混聯(lián)系統(tǒng)直流控制系統(tǒng)混合協(xié)調控制方法57-60
• 4.4.1 擾動后混聯(lián)系統(tǒng)無功動態(tài)外特性57-58
• 4.4.2 不同直流控制方式的優(yōu)劣分析58-59
• 4.4.3 混合協(xié)調控制方法的控制邏輯59
• 4.4.4 仿真驗證59-60
• 4.5 復雜多源交直流混聯(lián)電網無功電壓預防-緊急協(xié)調控制框架60-65
• 4.5.1 特高壓直流分層接入工程受端多無功源現(xiàn)狀61
• 4.5.2 多無功源參與無功電壓調節(jié)的可行性分析61-62
• 4.5.3 無功電壓預防-緊急協(xié)調控制框架62-65
• 4.6 本章小結65-66
• 第五章 總結與展望66-68
• 5.1 總結66-67
• 5.2 展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-73
• 附錄Ⅰ：分層接入短路比推導過程73-74
• 附錄Ⅱ：分層接入相互作用因子推導過程74-76
• 攻讀碩士學位期間取得的成果和參與的課題76-77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳彥維;李曄;陳大鵬;李乾;周曉風;;10000MW特高壓直流工程受端分層接入交流電網方式下直流控制系統(tǒng)研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年18期

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4 徐式蘊;吳萍;趙兵;孫華東;易俊;陳占明;卜廣全;;哈鄭直流受端華中電網基于響應的交直流協(xié)調控制措施[J];電網技術;2015年07期

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6 本刊訊;;晉北—江蘇特高壓直流輸電工程獲得國家發(fā)改委核準[J];電力與能源;2015年03期

7 郭龍;劉崇茹;，

本文編號：548895