本文關(guān)鍵詞：直流互聯(lián)系統(tǒng)的交流電網(wǎng)故障分析方法研究

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【摘要】：近年來(lái),隨著越來(lái)越多的高壓/特高壓直流工程的投運(yùn),我國(guó)已經(jīng)形成了大規(guī)模全國(guó)性的交直流互聯(lián)電力系統(tǒng)。除了已有的多直流饋入電網(wǎng),對(duì)于能源較為集中如四川寧夏等省份,已經(jīng)形成了多直流送出電網(wǎng)(multi-send HVDC system,MSDC);而華北電網(wǎng)與東北電網(wǎng)間、華中電網(wǎng)與西北電網(wǎng)間則通過(guò)背靠背直流(back-to-back HVDC system,BTB HVDC)互聯(lián)。如此龐大的交直流互聯(lián)電網(wǎng),在交流系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候,由于直流系統(tǒng)的存在,其故障特征與傳統(tǒng)純交流系統(tǒng)相比有較大的區(qū)別。在故障計(jì)算時(shí)應(yīng)計(jì)及直流系統(tǒng)控制特性以及交直流間的相互作用。因此,針對(duì)不同形式的交直流互聯(lián)系統(tǒng)的特點(diǎn),研究其交流系統(tǒng)的故障計(jì)算方法,對(duì)于確保交直流互聯(lián)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的理論和工程實(shí)用價(jià)值。本文首先建立了計(jì)及直流控制特性的直流系統(tǒng)等值模型,該模型反映了交流系統(tǒng)故障時(shí)由直流系統(tǒng)決定的直流系統(tǒng)注入到交流的基頻與諧波分量以及交流系統(tǒng)的換流母線基頻與諧波分量間的相互作用關(guān)系,為含多送出直流系統(tǒng)的交流電網(wǎng)以及含背靠背直流輸電的交流電網(wǎng)故障分析提供了接口。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合含多直流送出的交流電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和交流不對(duì)稱故障的邊界條件,提出一種含多直流送出的交流電網(wǎng)故障分析方法。以CIGRE標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)為基礎(chǔ)搭建三送出直流輸電系統(tǒng)模型對(duì)本文所提方法進(jìn)行了故障計(jì)算,并與PSCAD/EMTDC軟件仿真結(jié)果相比較,結(jié)果表明所提方法計(jì)算簡(jiǎn)單、收斂性好、精度較高。而針對(duì)含背靠背直流輸電網(wǎng),則分析了背靠背直流系統(tǒng)中諧波傳變特性和兩側(cè)交流電網(wǎng)間的故障影響機(jī)理,并建立了背靠背直流系統(tǒng)故障計(jì)算模型;利用該模型結(jié)合雙端交流電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及故障側(cè)的邊界條件,提出一種含背靠背直流輸電的電網(wǎng)故障分析方法。將所提出的方法應(yīng)用于靈寶背靠背直流輸電模型的故障分析計(jì)算,并與PSCAD/EMTDC軟件仿真結(jié)果相比較,表明所提模型和方法準(zhǔn)確、有效。上述方法為直流互聯(lián)交流電網(wǎng)的故障分析及其繼電保護(hù)的整定配合等提供了定量分析依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：換流器開(kāi)關(guān)函數(shù) 直流控制特性 多直流送出輸電系統(tǒng) 背靠背直流輸電 故障計(jì)算方法
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM711
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 直流系統(tǒng)等值模型13-14
• 1.2.2 含多直流送出的電網(wǎng)故障分析14
• 1.2.3 含背靠背直流輸電的電網(wǎng)故障分析14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第二章 計(jì)及直流控制特性的換流器等值模型16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 基于調(diào)制理論的換流器開(kāi)關(guān)函數(shù)模型16-21
• 2.2.1 基于調(diào)制理論的開(kāi)關(guān)函數(shù)基本原理16-18
• 2.2.2 改進(jìn)的換流器開(kāi)關(guān)函數(shù)模型18-21
• 2.3 直流控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制特性21-25
• 2.3.1 直流控制系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)21-22
• 2.3.2 直流控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制模型22-25
• 2.4 計(jì)及直流控制特性的換流器等值模型25-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 多送出直流電網(wǎng)故障分析計(jì)算方法28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 考慮直流控制特性的直流系統(tǒng)等值簡(jiǎn)化模型28-30
• 3.2.1 對(duì)換流器開(kāi)關(guān)函數(shù)的簡(jiǎn)化28-29
• 3.2.2 考慮控制系統(tǒng)特性的直流系統(tǒng)等值模型29-30
• 3.3 單回直流輸電系統(tǒng)交流故障分析計(jì)算30-35
• 3.3.1 交流系統(tǒng)不對(duì)稱故障序網(wǎng)絡(luò)方程30-33
• 3.3.2 單回直流輸電系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)故障計(jì)算流程33-34
• 3.3.3 仿真驗(yàn)證34-35
• 3.4 多直流送出電網(wǎng)故障分析35-37
• 3.4.1 交流網(wǎng)絡(luò)方程35-36
• 3.4.2 多直流饋出交流電網(wǎng)故障計(jì)算36-37
• 3.5 仿真驗(yàn)證37-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 含背靠背直流輸電的電網(wǎng)故障分析計(jì)算41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 背靠背直流輸電系統(tǒng)41-42
• 4.3 背靠背直流輸電系統(tǒng)故障計(jì)算模型42-48
• 4.3.1 換流器開(kāi)關(guān)函數(shù)模型42-43
• 4.3.2 計(jì)及直流控制特性的換流器等值模型43-45
• 4.3.3 背靠背直流的諧波變換特性及故障機(jī)理分析45-47
• 4.3.4 背靠背直流系統(tǒng)故障計(jì)算模型47-48
• 4.4 含背靠背直流輸電的交流電網(wǎng)故障計(jì)算48-50
• 4.5 仿真分析50-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果59-60
• 致謝60-61
• 附件61

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