發(fā)布時(shí)間：2021-11-15 18:36

　　隨著我國新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,部分地區(qū)新能源就地消納問題也越來越突出,出現(xiàn)了“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象,它引起了廣泛的關(guān)注。大規(guī)模可再生能源分散開發(fā),通過柔性直流電網(wǎng)匯集,再遠(yuǎn)距離送出的源-網(wǎng)協(xié)調(diào)控制是我國解決間歇性可再生能源消納問題的重要手段,對(duì)推動(dòng)我國能源體系的變革具有深刻意義,且刻不容緩。而柔直電網(wǎng)中最為嚴(yán)重的短路故障,倘若不能及時(shí)解除必將導(dǎo)致?lián)Q流站閉鎖,進(jìn)而致使柔直系統(tǒng)強(qiáng)制脫網(wǎng)。柔直電網(wǎng)換流站的重啟過程耗時(shí)長,各端協(xié)調(diào)控制復(fù)雜,暫態(tài)過程持續(xù)時(shí)間長,對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行響應(yīng)巨大。因此,研究基于模塊式多電平換流器（modular multilevel converter,MMC）技術(shù)的柔性直流輸電（high voltage direct current transmission,HVDC）系統(tǒng)的低電壓穿越技術(shù),對(duì)提高其并網(wǎng)可靠性具有重要意義。本文以MMC-HVDC柔性直流網(wǎng)為研究對(duì)象,重點(diǎn)研究其低電壓穿越技術(shù),主要的研究成果如下:1)柔直電網(wǎng)兩端換流站控制模型建立與仿真。首先,分析MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與連接方式并建立數(shù)學(xué)模型。然后,設(shè)計(jì)控制策略保障送受兩端功率輸送穩(wěn)定運(yùn)行。最后,交流側(cè)模擬接地故障... 

【文章來源】：廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－７?ＦＢＳＭ電路拓?fù)??Ｆｉｇ．２－７?ＦＢＳＭ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??

??換流站直流側(cè)出現(xiàn)故障時(shí)，橋臂電流跌落為零導(dǎo)致子模塊閉鎖。對(duì)于半橋子模塊換??流器，閉鎖狀態(tài)可分兩種工作模式。其一，如圖２－６（ａ）正極電流流入給電容充電，此時(shí)??該橋臂可視為多個(gè)電容與多個(gè)二極管的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致子模塊電容電壓升高使二極管??Ｄ１處于反向偏置狀態(tài)，且該橋臂電流衰減為零，抑制了故障電流；其二，如圖２－６（ｂ）??橋臂可視為多個(gè)二極管的串聯(lián)，此時(shí)將不能抑制故障電流，系統(tǒng)出現(xiàn)三相短路故障情況。??ｒ．ｊｒ－??０??ｊ?０??Ｚｉ?ＤＪ??？?ｉ?卜、ｉ??＿？?—Ｉ?ｊ?；?＋?？?—?ｊｊ＿??＾——ｉ??Ｃ－?°?Ｉ?Ｉ?．?Ｉ?－??（ａ）?Ｊ＞０?（ｂ）／＜０??圖２－６?ＨＢＳＭ閉鎖時(shí)的電流通路??Ｆｉｇ．２－６?Ｃｕｒｒｅｎｔ?ｐａｔｈ?ｗｈｅｎ?ＨＢＳＭ?ｉｓ?ｌｏｃｋｅｄ??Ｔ，?Ｄ，?Ｔ，??＋?????ＣＺ±Ｚ?ｕｃ????？ｓｍ?ｔＨＩ３ｄ＾??ｏ?■■■■■■?■??圖２－７?ＦＢＳＭ電路拓?fù)??Ｆｉｇ．２－７?ＦＢＳＭ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??圖２－７為全橋子模塊式多電平換流器拓?fù)鋱D，其子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有４個(gè)晶閘管器件??組成的Ｈ橋式并聯(lián)電容。其中Ｔ１？Ｔ４為４個(gè)ＩＧＢＴ器件，Ｄ１－Ｄ４為與ＩＧＢＴ反并聯(lián)的??二極管。其中

避免開關(guān)損耗浪費(fèi)。ＦＢＳＭ的拓?fù)湫问接兄绷鞴收献郧宄芰�，如功率模塊運(yùn)行??在閉鎖狀態(tài)時(shí)，無論流入子模塊的橋臂電流都將使該模塊電容處于充電狀態(tài)，從而為故??障時(shí)的放電回路提供一定的反電勢致使故障點(diǎn)弧道切除，如圖２－８所示。??Ｉ?—?■－?－?—．．．－１?ｚ?二－１－＾?二：－二：＿．二二二：ｉ??圖２－８?ＦＢＳＭ閉鎖狀態(tài)電流回路??Ｆｉｇ．２－８?ＦＢＳＭ?ｂｌｏｃｋｉｎｇ?ｓｔａｔｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｌｏｏｐ??２．２?ＭＭＣ控制模型建立與分析??２．２．１?ＭＭＣ－ＨＶＤＣ?工作原理??柔直電網(wǎng)兩端系統(tǒng)采用的是基于模塊式多電平換流器。柔直系統(tǒng)包括模塊式多電平??換流器、交流濾波器、電抗器、直流斷路器和直流電纜等電氣器件，結(jié)構(gòu)如圖２－９所示。??ＶＳＣ１?ＶＳＣ２????／ｄｅｌ?Ｒｄｃ?＾ｄｃ２??風(fēng)電場?Ｙ?Ｙ?電網(wǎng)??濾波器?濾波器??圖２－９?ＭＭＣ－ＨＶＤＣ原理結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．２－９?ＭＭＣ－ＨＶＤＣ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ??系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)不考慮線路阻抗對(duì)電網(wǎng)影響并忽略電抗器、換流器的內(nèi)部損耗，換??流站電網(wǎng)側(cè)與換流站間功率傳輸功率表達(dá)式為：??ｐ?ＵＳＵＣ??／；?＝?＾—＾ＣＯＳ＾??Ｚ?‘?、?（２－１３）??Ｕ人Ｕｓ－Ｕｅｓｉｎｃｐ）??Ｕ?—?Ｚ??其中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]風(fēng)電場柔性直流并網(wǎng)系統(tǒng)鎮(zhèn)定器的頻域分析與設(shè)計(jì)[J]. 呂敬,蔡旭.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(14)
[2]光伏電站經(jīng)柔性直流集電送出系統(tǒng)的低電壓穿越協(xié)調(diào)控制策略[J]. 王巖,魏林君,高峰,劉超,郝全睿,李琰.  電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2017(14)
[3]張北±500kV柔性直流電網(wǎng)換流站控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 韓亮,白小會(huì),陳波,張利,尹璐.  電力建設(shè). 2017(03)
[4]柔性直流電網(wǎng)超高速保護(hù)方案研究[J]. 姚為正,行登江,吳金龍,王先為,張軍,張浩.  電網(wǎng)技術(shù). 2017(06)
[5]基于改進(jìn)型單極全橋子模塊的新型MMC[J]. 薛堯,楊曉峰,陳博偉,林智欽,鄭瓊林.  電源學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]新能源消納關(guān)鍵因素分析及解決措施研究[J]. 舒印彪,張智剛,郭劍波,張正陵.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]張北柔直電網(wǎng)工程直流線路短路過程中直流過電壓分析[J]. 李英彪,卜廣全,王姍姍,云雷,趙兵,王鐵柱,楊大業(yè).  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[8]柔性直流電網(wǎng)架空線路快速保護(hù)方案[J]. 王艷婷,張保會(huì),范新凱.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(21)
[9]多端柔性直流電網(wǎng)保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 李斌,何佳偉,馮亞東,李曄,李鋼,邱宏.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(21)
[10]舟山多端柔性直流輸電示范工程典型運(yùn)行方式分析[J]. 凌衛(wèi)家,孫維真,張靜,董云龍.  電網(wǎng)技術(shù). 2016(06)

碩士論文
[1]基于MMC-HVDC聯(lián)網(wǎng)風(fēng)電場的低電壓穿越技術(shù)研究[D]. 趙靜.華北電力大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3497300