本文關鍵詞：直流互聯(lián)系統(tǒng)的交流電網故障分析方法研究

  更多相關文章： 換流器開關函數 直流控制特性 多直流送出輸電系統(tǒng) 背靠背直流輸電 故障計算方法

【摘要】：近年來,隨著越來越多的高壓/特高壓直流工程的投運,我國已經形成了大規(guī)模全國性的交直流互聯(lián)電力系統(tǒng)。除了已有的多直流饋入電網,對于能源較為集中如四川寧夏等省份,已經形成了多直流送出電網(multi-send HVDC system,MSDC);而華北電網與東北電網間、華中電網與西北電網間則通過背靠背直流(back-to-back HVDC system,BTB HVDC)互聯(lián)。如此龐大的交直流互聯(lián)電網,在交流系統(tǒng)發(fā)生故障的時候,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。在故障計算時應計及直流系統(tǒng)控制特性以及交直流間的相互作用。因此,針對不同形式的交直流互聯(lián)系統(tǒng)的特點,研究其交流系統(tǒng)的故障計算方法,對于確保交直流互聯(lián)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行具有重要的理論和工程實用價值。本文首先建立了計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系,為含多送出直流系統(tǒng)的交流電網以及含背靠背直流輸電的交流電網故障分析提供了接口。在此基礎上,結合含多直流送出的交流電網的拓撲結構和交流不對稱故障的邊界條件,提出一種含多直流送出的交流電網故障分析方法。以CIGRE標準測試系統(tǒng)為基礎搭建三送出直流輸電系統(tǒng)模型對本文所提方法進行了故障計算,并與PSCAD/EMTDC軟件仿真結果相比較,結果表明所提方法計算簡單、收斂性好、精度較高。而針對含背靠背直流輸電網,則分析了背靠背直流系統(tǒng)中諧波傳變特性和兩側交流電網間的故障影響機理,并建立了背靠背直流系統(tǒng)故障計算模型;利用該模型結合雙端交流電網網絡結構以及故障側的邊界條件,提出一種含背靠背直流輸電的電網故障分析方法。將所提出的方法應用于靈寶背靠背直流輸電模型的故障分析計算,并與PSCAD/EMTDC軟件仿真結果相比較,表明所提模型和方法準確、有效。上述方法為直流互聯(lián)交流電網的故障分析及其繼電保護的整定配合等提供了定量分析依據。
【關鍵詞】：換流器開關函數 直流控制特性 多直流送出輸電系統(tǒng) 背靠背直流輸電 故障計算方法
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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故障分析14
• 1.2.3 含背靠背直流輸電的電網故障分析14-15
• 1.3 本文主要工作15-16
• 第二章 計及直流控制特性的換流器等值模型16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 基于調制理論的換流器開關函數模型16-21
• 2.2.1 基于調制理論的開關函數基本原理16-18
• 2.2.2 改進的換流器開關函數模型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)的分層結構21-22
• 2.3.2 直流控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制模型22-25
• 2.4 計及直流控制特性的換流器等值模型25-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第三章 多送出直流電網故障分析計算方法28-41
• 3.1 引言28
• 3.2 考慮直流控制特性的直流系統(tǒng)等值簡化模型28-30
• 3.2.1 對換流器開關函數的簡化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)交流故障分析計算30-35
• 3.3.1 交流系統(tǒng)不對稱故障序網絡方程30-33
• 3.3.2 單回直流輸電系統(tǒng)交流網絡故障計算流程33-34
• 3.3.3 仿真驗證34-35
• 3.4 多直流送出電網故障分析35-37
• 3.4.1 交流網絡方程35-36
• 3.4.2 多直流饋出交流電網故障計算36-37
• 3.5 仿真驗證37-40
• 3.6 本章小結40-41
• 第四章 含背靠背直流輸電的電網故障分析計算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)故障計算模型42-48
• 4.3.1 換流器開關函數模型42-43
• 4.3.2 計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理分析45-47
• 4.3.4 背靠背直流系統(tǒng)故障計算模型47-48
• 4.4 含背靠背直流輸電的交流電網故障計算48-50
• 4.5 仿真分析50-53
• 4.6 本章小結53-54
• 結論54-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果59-60
• 致謝60-61
• 附件61

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