本文選題：高壓直流輸電 + 多饋入直流輸電系統(tǒng)��； 參考：《山東大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,多饋入直流輸電系統(tǒng)格局將越來越多的出現(xiàn)在全國各地。換相失敗是該系統(tǒng)中最常見也是比較嚴(yán)重的故障之一,可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)直流電流劇增、換流閥壽命縮短、直流輸電功率減少及逆變側(cè)弱交流系統(tǒng)電壓不穩(wěn)定等嚴(yán)重后果。若換相失敗后的處理方式不當(dāng),可能引發(fā)后續(xù)的換相失敗,連續(xù)換相失敗可能引起換流站雙極閉鎖,導(dǎo)致直流傳輸功率中斷。而對(duì)受端進(jìn)行有力的無功支撐能夠改善直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行性能,抑制多饋入系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的連續(xù)換相失敗現(xiàn)象。因此,本文對(duì)靜止同步補(bǔ)償器在多饋入系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,具有深遠(yuǎn)的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。本文首先對(duì)直流換相失敗機(jī)理、判據(jù)、抑制及恢復(fù)措施等問題進(jìn)行了理論研究,在總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上擴(kuò)展到對(duì)多饋入直流換相失敗連鎖反應(yīng)的現(xiàn)象及機(jī)理進(jìn)行初步探索,分析多饋入特點(diǎn)對(duì)換相失敗現(xiàn)象的影響。同時(shí),對(duì)多饋入地區(qū)模型進(jìn)行初步研究,在電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD中建立仿真模型,對(duì)兩端直流輸電系統(tǒng)及雙饋入直流輸電系統(tǒng)中的典型換相失敗故障進(jìn)行了仿真模擬。其次,引出動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置對(duì)于緩解換相失敗現(xiàn)象的理論分析,提出了直流系統(tǒng)的無功補(bǔ)償原則。簡(jiǎn)單比較兩種常用的動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置后,認(rèn)為在解決換相失敗問題時(shí)應(yīng)選用靜止同步補(bǔ)償器STATCOM。接下來,研究了STATCOM的工作原理及應(yīng)用,并從暫態(tài)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性及工程實(shí)用性等角度詳細(xì)比較了各種S TATCOM主電路拓?fù)?最終選擇適合應(yīng)用于高壓直流系統(tǒng)換相失敗研究工況的鏈?zhǔn)健餍椭麟娐方Y(jié)構(gòu)。接下來,本文分別對(duì)直流換流站控制系統(tǒng)及鏈?zhǔn)絊TATCOM的控制策略進(jìn)行工程應(yīng)用設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了STATCOM 與 HVDC系統(tǒng)的配合控制。計(jì)算直流輸電系統(tǒng)的無功需求,實(shí)現(xiàn)了對(duì)STATCOM的需求分析及性能指標(biāo)的計(jì)算,在PSCAD中建立含STATCOM的HVDC模型,并驗(yàn)證了上述配合控制策略的有效性。最終,在仿真軟件PSCAD中對(duì)STATCOM并入雙饋入系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,從靜態(tài)指標(biāo)和仿真波形兩方面驗(yàn)證了STATCOM對(duì)降低直流多饋入地區(qū)換相失敗風(fēng)險(xiǎn)的作用,證明STATCOM加入系統(tǒng)后,能增強(qiáng)系統(tǒng)的換相失敗免疫能力、降低換相失敗故障發(fā)生概率,同時(shí),對(duì)擴(kuò)大交流系統(tǒng)的母線電壓運(yùn)行范圍、故障后直流功率恢復(fù)有一定作用,能在一定程度上降低多饋入換相失敗的風(fēng)險(xiǎn)。本文由實(shí)際工程需求出發(fā),研究了動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置STATCOM在多饋入直流輸電系統(tǒng)換相失敗問題中的應(yīng)用情況,通過電磁暫態(tài)仿真,證明STATCOM加入系統(tǒng)后能夠起到一定的支撐作用,對(duì)于多饋入地區(qū)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有較大意義,該研究具有較強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值。
[Abstract]:With the rapid development of China's economy, the pattern of multi-infeed direct current transmission system will appear more and more throughout the country.Commutation failure is one of the most common and serious faults in the system, which may lead to a sharp increase in the DC current of the system, a shortening of the life of the converter valve, a decrease in DC transmission power, and the voltage instability of a weak AC system on the inverter side.If the treatment method after the commutation failure is improper, it may lead to subsequent commutation failure, and the continuous commutation failure may cause the bipolar locking of the converter station and lead to the interruption of DC transmission power.The reactive power support can improve the performance of HVDC transmission system and restrain the possible continuous commutation failure in multi-infeed system.Therefore, this paper studies the application of static synchronous compensator in multi-infeed system, which has profound theoretical and practical significance.In this paper, the mechanism of DC commutation failure, criterion, suppression and recovery measures are studied in theory.On the basis of summarizing the domestic and foreign research results, the phenomenon and mechanism of the multi-feed DC commutation failure chain reaction are preliminarily explored, and the influence of the multi-feed characteristics on the commutation failure phenomenon is analyzed.At the same time, the multi-infeed region model is studied, and the simulation model is established in the electromagnetic transient simulation software PSCAD, and the typical commutation failure faults in the two-terminal HVDC transmission system and the double-fed HVDC transmission system are simulated.Secondly, the theoretical analysis of dynamic reactive power compensation device to alleviate commutation failure is introduced, and the reactive power compensation principle of DC system is put forward.The static synchronous compensator STATCOM should be used to solve the problem of commutation failure after comparing two kinds of commonly used dynamic reactive power compensators.Then, the working principle and application of STATCOM are studied, and various S TATCOM main circuit topologies are compared in detail from the aspects of transient stability, economy and engineering practicability.Finally, the chained main circuit structure suitable for the study of commutation failure of HVDC system is selected.Then, the control strategy of DC converter station and chain STATCOM are designed, and the coordination control between STATCOM and HVDC system is realized.The reactive power requirement of HVDC transmission system is calculated, the demand analysis and performance index calculation of STATCOM are realized, the HVDC model with STATCOM is established in PSCAD, and the effectiveness of the above matching control strategy is verified.Finally, in the simulation software PSCAD, the modeling and simulation of the STATCOM incorporated into the double feed system is carried out, and the effect of STATCOM on reducing the risk of commutation failure in the DC multi-feed area is verified from the static index and the simulation waveform, and it is proved that after the STATCOM is added to the system,It can enhance the immunity of commutation failure and reduce the probability of commutation failure. At the same time, it can enlarge the voltage range of AC system and restore DC power after fault.It can reduce the risk of multi-feed commutation failure to some extent.In this paper, the application of dynamic reactive power compensation device (STATCOM) in the commutation failure problem of multi-feed DC transmission system is studied according to the actual engineering requirements. The electromagnetic transient simulation shows that STATCOM can play a supporting role in the system.It is of great significance for the safe and stable operation of multi-infeed power network, and the research is of great practical value in engineering.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM721.1

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本文編號(hào)：1750607