本文關(guān)鍵詞：高壓直流輸電系統(tǒng)無功功率控制研究

  更多相關(guān)文章： 高壓直流輸電 無功功率控制 直流電壓 換流變分接頭 PSCAD/EMTDC RTDS

【摘要】：隨著高壓直流輸電在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色,對高壓直流系統(tǒng)的運行與控制技術(shù)的研究也顯得越來越重要。無功功率控制是高壓直流輸電系統(tǒng)中重要的控制功能,不僅關(guān)系到直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,也與交流系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定有很大的相關(guān)性,充分利用直流系統(tǒng)的無功調(diào)節(jié)能力,有利于滿足交直流系統(tǒng)不同的運行需要。本文通過分析直流輸電的運行規(guī)律和控制功能的相互關(guān)系,總結(jié)直流輸電的基本原理和基本控制功能;對直流輸電系統(tǒng)無功功率控制功能進行了總結(jié)和歸納,分析了當(dāng)前高壓直流工程中無功功率控制的缺陷和不足,并對此開展了以下的研究:首先通過分析換流器的無功功率特性和換流站的無功功率控制范圍,闡明了當(dāng)直流功率水平較低時,換流站無功補償過剩,可通過降低換流變分接頭檔位和降低直流電壓的方法增加換流器的無功消耗量,減少交直流系統(tǒng)之間的無功交換,且此時換流器無功功率調(diào)節(jié)范圍較廣;當(dāng)直流功率水平較高時,換流站無功補償不足,可通過升高換流變分接頭檔位的方法減少換流器的無功消耗量,此時無功功率調(diào)節(jié)范圍較小。提出了一種以直流電壓為控制量,并以交直流系統(tǒng)無功交換量作為反饋量的“開環(huán)+閉環(huán)”無功控制方法,并利用PSCAD/EMTDC中的CIGRE高壓直流輸電基準(zhǔn)模型進行仿真驗證。該方法克服了低負荷無功優(yōu)化(Low Load Reactive Power Optimization,LLRPO)功能開環(huán)控制下無法對無功功率進行精確控制的問題,同時也避免現(xiàn)有工程中換流器無功功率控制(Converter Reactive Power Control,QPC)功能直接控制整流側(cè)觸發(fā)角或逆變側(cè)關(guān)斷角對直流系統(tǒng)造成運行不穩(wěn)定的問題。同時,將上述“開環(huán)+閉環(huán)”無功控制優(yōu)化方法應(yīng)用到實際工程中,并考慮換流變分接頭檔位的影響,利用RTDS模型進行仿真,仿真結(jié)果說明,當(dāng)直流功率水平較低時降低換流變分接頭可緩解換流站無功過剩的問題,當(dāng)直流功率水平較高時升高換流變分接頭檔位可緩解換流站無功不足的問題。最后對高壓直流輸電系統(tǒng)無功功率控制作了總結(jié)和展望。
【關(guān)鍵詞】：高壓直流輸電 無功功率控制 直流電壓 換流變分接頭 PSCAD/EMTDC RTDS
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 高壓直流輸電的發(fā)展10-12
• 1.2 高壓直流輸電無功功率控制的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本課題研究的目的和意義14
• 1.4 本文的主要工作14-16
• 第二章 直流輸電系統(tǒng)的基本控制和無功功率控制16-32
• 2.1 直流輸電原理16-17
• 2.2 直流輸電基本控制功能17-25
• 2.2.1 定電流控制19-20
• 2.2.2 定電壓控制20-21
• 2.2.3 整流側(cè)最小觸發(fā)角控制21-22
• 2.2.4 逆變側(cè)定關(guān)斷角控制22-23
• 2.2.5 低壓限流控制23-24
• 2.2.6 控制模式的選擇24-25
• 2.3 無功功率控制25-31
• 2.3.1 絕對最小濾波器限制26-27
• 2.3.2 最高/最低電壓限制27
• 2.3.3 最大無功交換限制27-28
• 2.3.4 最小濾波器限制28-29
• 2.3.5 無功交換控制/電壓控制29
• 2.3.6 低負荷下增加無功消耗29-30
• 2.3.7 Gamma kick功能30-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 換流站無功功率優(yōu)化控制的原理分析32-45
• 3.1 無功功率特性32-33
• 3.2 以直流電壓為控制量的無功控制優(yōu)化方法33-35
• 3.2.1 直流電壓的確定33-34
• 3.2.2 無功交換量的閉環(huán)控制34-35
• 3.3 仿真驗證35-43
• 3.3.1 CIGRE直流輸電標(biāo)準(zhǔn)測試系統(tǒng)35-37
• 3.3.2 無功功率優(yōu)化控制環(huán)節(jié)37-39
• 3.3.3 仿真結(jié)果39-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 換流站無功功率優(yōu)化控制的應(yīng)用45-67
• 4.1 換流變分接頭控制45-46
• 4.2 交流濾波器投切控制46-47
• 4.3 無功功率控制范圍47-55
• 4.3.1 換流器運行模式對無功控制范圍的影響47-51
• 4.3.2 無功功率控制范圍51-55
• 4.4 換流變分接頭檔位的優(yōu)化控制55-59
• 4.5 仿真驗證59-66
• 4.5.1 RTDS直流輸電工程模型59-61
• 4.5.2 無功功率優(yōu)化控制環(huán)節(jié)61-62
• 4.5.3 換流變分接頭檔位控制環(huán)節(jié)62-63
• 4.5.4 仿真結(jié)果63-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-73
• 致謝73-74
• 答辯委員會對論文的評定意見74

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