為了安全可靠地消納新能源、促使能源改革穩(wěn)固進(jìn)行,電壓源型換流器（VSC）已經(jīng)成為目前學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。由于VSC具有不存在換相失敗問(wèn)題、諧波水平低、可提供交流電壓支撐等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),其可廣泛應(yīng)用于城市電力傳輸、向無(wú)源系統(tǒng)供電、風(fēng)電并網(wǎng)等領(lǐng)域。但在某些特定應(yīng)用場(chǎng)景下,為了實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,VSC的分析與優(yōu)化控制問(wèn)題仍需進(jìn)一步研究和完善。本文以含VSC的交直流電力系統(tǒng)為研究對(duì)象,圍繞不同應(yīng)用場(chǎng)景下的系統(tǒng)分析、控制策略等相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究。主要工作如下:（1）設(shè)計(jì)了提升無(wú)源工業(yè)負(fù)荷故障穿越能力的VSC控制策略。由于無(wú)源工業(yè)負(fù)荷對(duì)于電壓變化比較敏感,因此保證電壓穩(wěn)定是提升其故障穿越能力的關(guān)鍵。論文首先分析了在故障下,影響無(wú)源系統(tǒng)交流電壓的主要因素,并在此基礎(chǔ)上,改進(jìn)了VSC外環(huán)控制器的限幅策略,并提出了一種基于受端交流電壓測(cè)量的頻率滯回控制。通過(guò)PSCAD/EMTDC仿真進(jìn)行驗(yàn)證分析,結(jié)果表明該控制方法能有效地幫助無(wú)源工業(yè)負(fù)荷穿越故障,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。（2）提出了改善異步分區(qū)電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的VSC-HVDC控制策略。在多直流饋入系統(tǒng)中,由于直流落點(diǎn)密集,在故障下,可能引起多回直流發(fā)生同時(shí)換相失... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的背景和意義
    1.2 課題的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 VSC數(shù)學(xué)模型與仿真建模
        1.2.2 無(wú)源交流系統(tǒng)中VSC的分析及控制策略
        1.2.3 有源交流系統(tǒng)中VSC的分析及控制策略
    1.3 論文的主要工作
第二章 提升無(wú)源工業(yè)負(fù)荷故障穿越能力的VSC-HVDC控制策略及分析
    2.1 引言
    2.2 無(wú)源工業(yè)系統(tǒng)拓?fù)?br>    2.3 無(wú)源系統(tǒng)中的VSC-HVDC的控制模型
        2.3.1 VSC數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 VSC無(wú)源控制器
    2.4 提升無(wú)源負(fù)載故障穿越能力的VSC控制策略
        2.4.1 VSC改進(jìn)限幅控制策略
        2.4.2 VSC頻率滯回控制
    2.5 仿真驗(yàn)證及對(duì)比
        2.5.1 送端單相金屬性接地故障
        2.5.2 送端三相金屬性接地故障
    2.6 本章小結(jié)
第三章 改善異步分區(qū)電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性的VSC-HVDC控制策略
    3.1 引言
    3.2 廣東直流分區(qū)工程介紹
    3.3 有源系統(tǒng)中VSC-HVDC的控制模型
    3.4 VSC頻率控制策略
        3.4.1 D軸頻率控制策略
        3.4.2 Q軸輔助控制策略
    3.5 廣東電網(wǎng)實(shí)例計(jì)算
        3.5.1 東部分區(qū)雙回線(xiàn)路短路故障
        3.5.2 GD09傳統(tǒng)直流雙極閉鎖故障
    3.6 本章小結(jié)
第四章 VSC-HVDC送出的海上風(fēng)電場(chǎng)接入點(diǎn)選擇方法
    4.1 引言
    4.2 海上風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)VSC-HVDC接入電網(wǎng)拓?fù)?br>    4.3 海上風(fēng)電場(chǎng)接入點(diǎn)選擇的影響因素及計(jì)算指標(biāo)
        4.3.1 岸上VSC換流站的交流電壓支撐能力
        4.3.2 由風(fēng)功率變化引起的電壓波動(dòng)
        4.3.3 VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的工程造價(jià)
    4.4 指標(biāo)的權(quán)重確定方法
        4.4.1 客觀權(quán)重系數(shù)的計(jì)算方法
        4.4.2 主觀權(quán)重系數(shù)的計(jì)算方法
        4.4.3 綜合權(quán)重系數(shù)的計(jì)算方法
    4.5 浙江電網(wǎng)實(shí)例計(jì)算
        4.5.1 最優(yōu)接入點(diǎn)選擇
        4.5.2 接入方案驗(yàn)證
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于MMC-STATCOM實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的恒電壓運(yùn)行
    5.1 引言
    5.2 實(shí)現(xiàn)恒電壓運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)
        5.2.1 抵御故障擾動(dòng)及提高系統(tǒng)穩(wěn)定性
        5.2.2 緩解大規(guī)模可再生能源接入電網(wǎng)引起的電壓波動(dòng)問(wèn)題
        5.2.3 最小化系統(tǒng)網(wǎng)損
    5.3 實(shí)現(xiàn)恒電壓運(yùn)行的技術(shù)方法
    5.4 實(shí)現(xiàn)恒電壓運(yùn)行的MMC-STATCOM容量評(píng)估
        5.4.1 交流輸電線(xiàn)路的無(wú)功功率吞吐特性分析
        5.4.2 MMC-STATCOM容量估算
        5.4.3 MMC-STATCOM實(shí)際安裝方式
    5.5 廣東電網(wǎng)在恒電壓運(yùn)行下的實(shí)例計(jì)算
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究工作展望
附錄(柔性直流輸電工程列表)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]異步聯(lián)網(wǎng)下多直流送出系統(tǒng)的功率穩(wěn)定性分析及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[J]. 陳義宣,肖亮,李玲芳,朱欣春,彭俊春,徐政.  高電壓技術(shù). 2019(01)
[2]500kV柔性直流電網(wǎng)直流斷路器操作過(guò)電壓研究[J]. 韓雪,楊鳴,司馬文霞,袁濤,付崢爭(zhēng).  高電壓技術(shù). 2019(01)
[3]歐盟的REserviceS項(xiàng)目以及對(duì)我國(guó)風(fēng)電及光伏參與電網(wǎng)調(diào)頻的啟示[J]. 傅業(yè)盛,桑妲,曹煒,張正,張捷.  電網(wǎng)技術(shù). 2019(02)
[4]適用于背靠背柔性直流輸電的雙環(huán)附加頻率控制[J]. 曾令康,李大虎,姚偉,孫建波,劉佳,文勁宇.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(12)
[5]基于ADPSS的含背靠背MMC-HVDC系統(tǒng)的交直流電網(wǎng)機(jī)電-電磁混合仿真研究[J]. 蔡普成,向往,彭紅英,穆清,文勁宇.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(12)
[6]無(wú)源負(fù)荷側(cè)無(wú)功功率快速供給的VSC-MTDC系統(tǒng)故障穿越協(xié)調(diào)控制[J]. 王曉蘭,趙巧玲.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(11)
[7]連接無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的VSC-HVDC優(yōu)化虛擬同步機(jī)控制及參數(shù)分析[J]. 江斌開(kāi),王志新,包龍新,秦華.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(22)
[8]直流斷路器及阻尼快速恢復(fù)系統(tǒng)在舟山多端柔性直流輸電工程中的應(yīng)用[J]. 劉黎,俞興偉,喬敏.  浙江電力. 2018(09)
[9]舟山5端柔直孤島狀態(tài)檢測(cè)和控制模式切換[J]. 李志果,胡仙來(lái),孟慶霖.  電工技術(shù). 2018(13)
[10]背靠背直流輸電技術(shù)及其在魯西異步聯(lián)網(wǎng)工程中的應(yīng)用[J]. 楊柳,朱喆,侯婷,盧毓欣,許樹(shù)楷,劉濤.  南方電網(wǎng)技術(shù). 2018(04)

博士論文
[1]MMC-STATCOM控制策略的研究[D]. 井濟(jì)民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]含VSC-HVDC的交直流電力系統(tǒng)建模、分析與控制相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 劉昇.浙江大學(xué) 2016
[3]含VSC交直流互聯(lián)系統(tǒng)的建模與安全穩(wěn)定控制研究[D]. 唐庚.浙江大學(xué) 2016
[4]交直流電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制問(wèn)題研究[D]. 黃弘揚(yáng).浙江大學(xué) 2014
[5]模塊化多電平換流器型直流輸電若干問(wèn)題研究[D]. 屠卿瑞.浙江大學(xué) 2013
[6]新型混合雙饋入直流輸電系統(tǒng)的基礎(chǔ)特性研究[D]. 郭春義.華北電力大學(xué) 2012
[7]基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模與仿真分析[D]. 鄭超.中國(guó)電力科學(xué)研究院 2006

碩士論文
[1]MMC-STATCOM應(yīng)用于祁韶直流的無(wú)功補(bǔ)償特性研究[D]. 馮程程.湖南大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3472484