本文關(guān)鍵詞：高壓直流輸電對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響分析

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【摘要】：安全優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ),經(jīng)濟環(huán)境對電力系統(tǒng)的發(fā)展提出更高更新的要求,電力系統(tǒng)互聯(lián)是合理利用資源支撐經(jīng)濟發(fā)展的客觀要求,高壓直流輸電能夠滿足遠距離大容量的互聯(lián)要求。高壓直流輸電接入電力系統(tǒng)以后會對系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,本文利用分岔理論和連續(xù)潮流算法通過MATLAB中M文件編程實現(xiàn)對采用微分代數(shù)模型表示的3機9節(jié)點交直流系統(tǒng)的動態(tài)電壓穩(wěn)定性問題進行研究,特別是與動態(tài)電壓失穩(wěn)密切相關(guān)的幾類分岔點進行深入研究,主要研究內(nèi)容如下：1)對高壓直流輸電接入電力系統(tǒng)后的交直流系統(tǒng)的潮流計算方法進行研究,基于對交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)潮流方程進行統(tǒng)一迭代的方法,考慮換流器的主要控制方式利用牛頓拉夫遜法對交直流系統(tǒng)潮流方程進行求解。2)利用基于局部參數(shù)化的連續(xù)潮流算法得到交直流系統(tǒng)的平衡解流形即QU曲線,在求解過程中的每一個平衡解處利用對雅可比矩陣求得特征根的變化情況來判斷分岔點,求取系統(tǒng)的HP分岔、SIB分岔、SNB分岔,并通過追蹤系統(tǒng)特征根的軌跡對系統(tǒng)的HP分岔和SNB分岔進行驗證說明。對于平衡解流形上分岔點附近系統(tǒng)穩(wěn)定情況,通過編程實現(xiàn)小擾動下的時域仿真驗證。3)討論電力系統(tǒng)中線路在交流輸電和直流輸電方式下的系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性水平,以及換流器不同的控制方式和控制器比例和積分放大倍數(shù)對電壓穩(wěn)定裕度的影響。針對交直流系統(tǒng)參數(shù)和變量比較多,利用分岔理論研究幾種典型直流控制參數(shù)對電壓穩(wěn)定裕度的影響,并利用求取雙參數(shù)分岔邊界的方法對電壓穩(wěn)定裕度進行研究。4)通過分岔理論和模態(tài)分析的方法對交直流系統(tǒng)中SVC最優(yōu)的安裝位置進行選擇,并研究SVC的參數(shù)對于電壓穩(wěn)定裕度的影響。5)引入一種基于高通濾波控制的SVC,通過二維的方法研究這種控制器參數(shù)的選取方法,并將其應(yīng)用到本文的交直流系統(tǒng)中達到消除交直流系統(tǒng)HP分岔的目的,最后對這種SVC在換流器兩種運行方式下都能達到消除HP分岔目的的正確性通過特征根和時域仿真方法進行說明。
【關(guān)鍵詞】：交直流系統(tǒng) 電壓穩(wěn)定性 分岔理論 特征根軌跡 靜止無功補償器 最優(yōu)安裝位置 模態(tài)分析 高通濾波控制
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題的研究背景和意義11
• 1.2 電壓穩(wěn)定性的基本概念11-14
• 1.2.1 電壓穩(wěn)定的定義11-12
• 1.2.2 電壓穩(wěn)定性的分類12
• 1.2.3 電壓失穩(wěn)的機理解釋12-14
• 1.3 電壓穩(wěn)定性的分析方法14-15
• 1.3.1 靜態(tài)分析法14-15
• 1.3.2 動態(tài)分析法15
• 1.4 分岔理論在交直流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究的成果15-16
• 1.5 本文所做的主要工作16-18
• 第2章 直流系統(tǒng)模型和電壓穩(wěn)定分析方法18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 交流系統(tǒng)的主要設(shè)備模型18-21
• 2.2.1 同步發(fā)電機和勵磁系統(tǒng)模型18-20
• 2.2.2 負荷的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.2.3 靜止無功補償器的數(shù)學(xué)模型21
• 2.3 直流輸電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型21-26
• 2.3.1 換流器模型21-23
• 2.3.2 直流輸電線路模型23
• 2.3.3 直流控制器模型23-26
• 2.4 交直流系統(tǒng)潮流計算的數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.4.1 發(fā)電機節(jié)點的潮流方程26
• 2.4.2 交流節(jié)點的潮流方程26
• 2.4.3 直流節(jié)點的潮流方程26-27
• 2.5 研究理論27-31
• 2.5.1 分岔理論27-28
• 2.5.2 連續(xù)潮流方法28-30
• 2.5.3 時域仿真法30-31
• 2.6 分岔點的求取方法31-32
• 2.6.1 直接法31
• 2.6.2 延拓法31-32
• 2.7 本章總結(jié)32-33
• 第3章 直流輸電對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分岔分析33-50
• 3.1 引言33
• 3.2 交直流系統(tǒng)模型33-38
• 3.3 含高壓直流線路的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究38-49
• 3.3.1 平衡解流行和分岔點的求取38-40
• 3.3.2 分岔點對穩(wěn)定性的影響40-41
• 3.3.3 輸電方式對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響41-43
• 3.3.4 換流器控制方式對電壓穩(wěn)定性影響43-45
• 3.3.5 直流參數(shù)對電壓穩(wěn)定性影響45-49
• 3.4 本章總結(jié)49-50
• 第4章 SVC對交直流互聯(lián)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響50-65
• 4.1 引言50
• 4.2 SVC在交直流系統(tǒng)中最優(yōu)安裝位置的選擇50-55
• 4.2.1 分岔理論分析SVC的最優(yōu)安裝位置50-53
• 4.2.2 模態(tài)方法和特征值分析研究SVC最優(yōu)安裝位置53-55
• 4.3 SVC對交直流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響55-63
• 4.3.1 SVC對交直流系統(tǒng)帶負荷能力的影響55-56
• 4.3.2 SVC對交直流系統(tǒng)擾動的影響56-57
• 4.3.3 SVC參數(shù)對交直流電壓穩(wěn)定性的影響57-58
• 4.3.4 交直流HP分岔控制58-63
• 4.4 本章總結(jié)63-65
• 全文總結(jié)和展望65-67
• 總結(jié)65-66
• 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-74
• 附錄A74-75
• 附錄B75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和科研情況80

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