【摘要】：隨著特高壓直流輸電工程規(guī)模與數(shù)量的不斷擴(kuò)大,交直流并聯(lián)以及多饋入的運(yùn)行方式增加了直流之間以及直流與交流之間相互作用的復(fù)雜性,故障導(dǎo)致的有功功率不平衡容易擴(kuò)散并引發(fā)連鎖故障,甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)出現(xiàn)電壓、頻率、功角失穩(wěn)問題。在當(dāng)今步入電力時代的社會情況下,頻率失穩(wěn)引發(fā)的停電風(fēng)險以及經(jīng)濟(jì)損失不可小視,頻率穩(wěn)定是系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的重要組成部分。因此如何利用高壓直流輸電功率快速可控與短時過負(fù)荷能力的優(yōu)勢,增強(qiáng)交直流系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性、優(yōu)化系統(tǒng)的頻率動態(tài)恢復(fù)特性,是當(dāng)前的熱門研究對象。針對直流參與調(diào)頻后交直流系統(tǒng)的頻率控制問題,本文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:首先,建立了交直流系統(tǒng)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型,并利用等效法將交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)進(jìn)行解耦計(jì)算與分析;同時,基于換流器控制的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型設(shè)計(jì)了直流整流側(cè)與逆變側(cè)的直流附加控制器結(jié)構(gòu);然后按照主導(dǎo)調(diào)頻手段的不同,將計(jì)及直流以后的頻率動態(tài)響應(yīng)特性分為三個階段并進(jìn)行詳細(xì)闡述。其次,提出了一種計(jì)及直流調(diào)控的頻率控制改進(jìn)流程,流程利用靜態(tài)靈敏度法推導(dǎo)得到交流系統(tǒng)各關(guān)鍵因素對直流傳輸功率的靜態(tài)靈敏度指標(biāo),從而得到直流參與調(diào)頻的相應(yīng)約束條件,并據(jù)此對流程進(jìn)行相應(yīng)簡化。該改進(jìn)流程重點(diǎn)考慮了直流輸送功率的改變對交流網(wǎng)架的影響,對故障后節(jié)點(diǎn)電壓的恢復(fù)有積極作用。在此基礎(chǔ)上,基于機(jī)組頻率支撐能力提出了對應(yīng)調(diào)控指標(biāo),求得了各發(fā)電機(jī)組的有功調(diào)控指標(biāo)。最后,針對兩區(qū)域交直流互聯(lián)系統(tǒng)提出了一種計(jì)及直流的頻率協(xié)調(diào)控制策略,重點(diǎn)討論了有功功率分配的原則。根據(jù)交直流等效模型將控制策略分為內(nèi)外層,分別對直流協(xié)調(diào)層與交直流協(xié)調(diào)層進(jìn)行解耦優(yōu)化。直流協(xié)調(diào)層分析了各控制因素包括調(diào)頻效應(yīng)系數(shù)、比例調(diào)節(jié)增益以及時間常數(shù)的影響,根據(jù)調(diào)控速度與調(diào)控范圍建立了優(yōu)化目標(biāo)模型,并得到了大擾動情況下這些參數(shù)的最優(yōu)解集。交直流協(xié)調(diào)層是一個兩階段優(yōu)化過程,其利用粒子群優(yōu)化算法原理,綜合考慮各調(diào)頻手段、基于提出的改進(jìn)指標(biāo)針對算例設(shè)計(jì)了有功功率的分配策略,并通過仿真驗(yàn)證了本文所提方法的有效性。
【圖文】：

圖 3-2 節(jié)點(diǎn)電壓波形圖標(biāo)幺值。由圖可看出，由于節(jié)點(diǎn) 1 為平衡節(jié)點(diǎn)，因此電壓基本為 0.04，符合靈敏度計(jì)算結(jié)果。仿真結(jié)果中的支路靈敏度計(jì)算結(jié)果，第一、第二條支路，第三、第四條支5-16，，支路 13-14 即 11-14，因此僅對其中兩條進(jìn)行仿真，得到率單位均為 MW。

圖3-3支路有功潮流波形圖
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM721.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2679521