本文關鍵詞：應用于多端柔性直流系統(tǒng)的潮流控制器研究

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【摘要】：隨著傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭,生態(tài)環(huán)境破壞及能源安全問題日益突出,能源結構的戰(zhàn)略性調整已經(jīng)成為我國乃至世界各國所面臨的迫在眉睫的課題,為此,我國已經(jīng)將發(fā)展可再生能源提升至重要的地位。同時,由于多端柔性直流系統(tǒng)具有利于可再生能源消納、減少電能變換環(huán)節(jié)、降低可再生能源間歇性和波動性的影響等優(yōu)點,將成為未來電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢。但是由于其結構的特殊性,多端柔性直流系統(tǒng)也存在著潮流難以靈活控制的缺點。因而與交流系統(tǒng)一樣,需要安裝直流潮流控制器來實現(xiàn)系統(tǒng)內潮流的合理分布。首先介紹了應用于多端柔性直流系統(tǒng)的直流潮流控制器的研究現(xiàn)狀,對三種基本形式的直流潮流控制器：串聯(lián)可變電阻型、串聯(lián)DC/DC變換器型、串聯(lián)可變電壓源型進行分析與對比。通過對多端柔性直流系統(tǒng)的節(jié)點分類、變流站級控制及系統(tǒng)級控制策略進行簡要介紹,指出了系統(tǒng)中潮流控制的兩個不同范疇。本文主要研究的是第二個范疇的潮流控制,也就是安裝于直流線路上的潮流控制器。然后本文對含直流潮流控制器的多端柔性直流系統(tǒng)的潮流進行分析,并在此基礎上歸納了直流潮流控制器的主要作用,并對系統(tǒng)中潮流控制器的配置進行簡要介紹。接下來介紹了晶閘管反并聯(lián)型潮流控制器和四象限斬波型潮流控制器兩種不同類型的串聯(lián)電壓源型的拓撲結構及控制策略,并對其進行仿真驗證。在對串聯(lián)電壓源型潮流控制器分析的基礎上,總結了串聯(lián)電壓源型潮流控制器的兩種選址方法：基于靈敏度分析法選址和基于潮流運行空間法選址。通過對直流潮流控制器安裝位置恰當?shù)倪x址,可以有效預防多端柔性直系統(tǒng)中線路過載,實現(xiàn)潮流的合理分布。本文的最后在傳統(tǒng)串聯(lián)電壓源型潮流控制器的基礎上,基于功率平衡的思想,提出了一種功率平衡型潮流控制器,通過對實驗仿真結果分析可知,該潮流控制器不僅具有較好的潮流控制性能,且具有額定功率低、不與交流側能量交換的特點。
【關鍵詞】：潮流控制 多端柔性直流系統(tǒng) 直流潮流控制器 靈活控制 功率平衡型潮流控制
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1;TM571
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1. 引言11-25
• 1.1 課題研究背景11-15
• 1.1.1 可再生能源開發(fā)及利用11-12
• 1.1.2 多端柔性直流系統(tǒng)的發(fā)展12-15
• 1.2 課題目的及意義15-17
• 1.3 直流潮流控制器研究現(xiàn)狀17-24
• 1.3.1 串聯(lián)可變電阻18-19
• 1.3.2 改變直流端口電壓19-22
• 1.3.3 其他形式22-23
• 1.3.4 三類潮流控制器基本形式比較23-24
• 1.4 本文主要研究內容24-25
• 2. 多端柔性直流系統(tǒng)25-31
• 2.1 多端柔性直流系統(tǒng)節(jié)點分類25
• 2.2 多端柔性直流系統(tǒng)端口控制策略25-28
• 2.3 多端柔性直流系統(tǒng)的系統(tǒng)級潮流控制基本方法28-30
• 2.3.1 主從控制法28-29
• 2.3.2 直流電壓下垂控制法29-30
• 2.4 本章小結30-31
• 3. 直流潮流控制器概述31-39
• 3.1 含直流潮流控制器的多端柔性直流系統(tǒng)潮流分析31-34
• 3.1.1 直接功率分析法31-32
• 3.1.2 等效注入功率法32-34
• 3.2 直流潮流控制器的作用34-37
• 3.2.1 改善潮流分布34-35
• 3.2.2 擴大運行范圍35-37
• 3.3 直流潮流控制器的配置37-38
• 3.4 本章小結38-39
• 4. 串聯(lián)電壓源型潮流控制器研究39-65
• 4.1 晶閘管反并聯(lián)型DPFC39-50
• 4.1.1 拓撲結構39-40
• 4.1.2 基本原理40-41
• 4.1.3 控制策略41-42
• 4.1.4 實驗環(huán)境42-44
• 4.1.5 仿真驗證44-50
• 4.2 四象限斬波型潮流控制器50-62
• 4.2.1 拓撲結構50-51
• 4.2.2 基本原理51-54
• 4.2.3 控制策略54-55
• 4.2.4 仿真驗證55-62
• 4.3 兩種潮流控制器對比62-63
• 4.4 本章小結63-65
• 5. 直流潮流控制器的選址65-71
• 5.1 基于靈敏度分析法選址65-67
• 5.2 基于潮流運行空間法選址67-70
• 5.2.1 直流潮流控制器的作用原理67-68
• 5.2.2 潮流運行空間法選址的作用68-69
• 5.2.3 選址方法69-70
• 5.3 本章小結70-71
• 6 功率平衡型直流潮流控制器71-85
• 6.1 潮流控制原理及電壓源嵌入方式71-72
• 6.2 功率平衡型直流潮流控制器的結構及原理72-77
• 6.2.1 功率平衡型DPFC結構及嵌入方式73
• 6.2.2 功率平衡部分工作原理73-75
• 6.2.3 AC/DC調壓部分工作原理75-76
• 6.2.4 控制范圍與額定功率76-77
• 6.3 功率平衡型潮流控制器的控制策略77-78
• 6.3.1 功率平衡部分控制策略77-78
• 6.3.2 直流調壓部分控制策略78
• 6.4 仿真驗證78-84
• 6.5 本章小結84-85
• 7. 總結85-87
• 7.1 結論85-86
• 7.2 展望86-87
• 參考文獻87-91
• 作者簡歷及攻讀碩士/博士學位期間取得的研究成果91-95
• 學位論文數(shù)據(jù)集95

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