本文關(guān)鍵詞：云廣特高直流輸電系統(tǒng)換相失敗研究

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【摘要】：換相失敗是指在換流閥在換相時間內(nèi)沒能完成換相的現(xiàn)象,判斷和預(yù)防換相失敗需要搞清它發(fā)生的機理、引導因素、對系統(tǒng)的危害等。特高壓直流輸電系統(tǒng)發(fā)生換相失敗時,會引起直流電壓和直流電流突變,嚴重影響直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行�？刂葡到y(tǒng)是特高壓直流輸電系統(tǒng)的核心部分,其控制方式對系統(tǒng)的輸出響應(yīng)有重要影響。有效地診斷出特高壓直流輸電系統(tǒng)(UHVDC)中的換相失敗故障,對故障后采取適當?shù)目刂拼胧┮约氨苊饨涣飨到y(tǒng)保護裝置的誤動作具有重要意義。本文涉及了以下幾點：(1)分析換相失敗的基本理論。分析換流器換相過程,了解換相失敗的發(fā)生機理,變壓器的變比大小、變壓器的漏抗值、換流母線電壓值大小、直流電流的大小、超前觸發(fā)角大小、交流系統(tǒng)故障是換相失敗的關(guān)鍵引發(fā)因素；換相失敗最根本的判別方法是判定熄弧角與最小熄弧角的關(guān)系,在工程中常用的一種方法是最小電壓降落法,以及一些其他方法,這些方法在使用中存在一些缺陷,因此有必要研究一些新的方法。逆變器發(fā)生換相失敗會對交直流系統(tǒng)帶來很大的危害：①直流電壓下降,直流電流上升；②換流閥過熱,使用壽命會縮短；③換流變壓器偏磁,伴有低頻噪音；④無功功率不平衡；⑤交流電流混入直流系統(tǒng),出現(xiàn)諧振過電壓；⑥連續(xù)換相失敗迫使直流系統(tǒng)閉鎖,影響系統(tǒng)穩(wěn)定。(2)研究整流側(cè)控制方式對換相失敗的影響。分析特高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗的原因,介紹整流側(cè)的控制方式,研究云廣特高壓直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)采用定電流控制方式和定功率控制方式對換相失敗的影響。仿真結(jié)果表明：當逆變側(cè)換流變壓器變比K改變時,整流側(cè)采用定電流控制與采用定功率控制相比,系統(tǒng)發(fā)生換相失敗時的臨界變比較大；當逆變側(cè)交流母線發(fā)生三相對稱接地故障、兩相短路故障及單相接地故障時,整流側(cè)采用定電流控制與定功率控制相比,系統(tǒng)不發(fā)生連續(xù)換相失敗的臨界電阻較小。整流側(cè)采用定電流控制方式時,對換相失敗的控制能力優(yōu)于定功率控制方式。(3)研究利用多尺度形態(tài)學數(shù)字技術(shù)判斷換相失敗發(fā)生。對不同故障條件下的直流線路短路故障和換相失敗故障進行仿真,利用改進的形態(tài)濾波器對不同故障條件下電流的線模分量進行6尺度分解,并提取各尺度下的形態(tài)譜。結(jié)合形態(tài)能譜熵和奇異譜熵提取故障特征,定義兩個故障診斷指標作為判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的判據(jù),然后針對這兩個指標分別設(shè)置4個閡值來診斷直流系統(tǒng)運行狀態(tài)：正常運行、線路短路故障、換相失敗故障。對不同故障條件下的線路接地短路故障和換相失敗故障進行大量仿真,仿真結(jié)果表明該方法能準確地診斷出線路接地短路和換相失敗故障。(4)提出利用希爾伯特一黃變換技術(shù)診斷換相失敗的判據(jù)。針對特高壓直流輸電系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)、線路短路故障、換相失敗故障,利用SVD濾波器對提取的直流電流信號進行降噪預(yù)處理,再用形態(tài)濾波提取信號的高頻形態(tài)分量,并將其進行HHT變換,提取IMF1分量的瞬時頻率和幅值特征向量進行分析,提出利用閾值判定法對系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障類型進行判定。設(shè)定的閾值為IMF1分量的瞬時頻率最大值f0和幅值平均值A(chǔ)0,若f≥f0,系統(tǒng)發(fā)生故障,若不成立,則系統(tǒng)正常運行；若系統(tǒng)發(fā)生故障,則判定A≥A0是否成立,若成立則是線路短路故障,反之則為換相失敗故障。驗證數(shù)據(jù)結(jié)果表明,本文提出的方法能夠準確地判別出系統(tǒng)的運行狀態(tài)、換相失敗故障及線路短路故障。
【關(guān)鍵詞】：換相失敗 控制系統(tǒng) UHVDC 故障診斷 形態(tài)學
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題研究背景及意義14-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.1 影響因素18
• 1.2.2 檢測方法18
• 1.2.3 控制、預(yù)防措施18-19
• 1.3 本文主要工作和創(chuàng)新點19-22
• 1.3.1 主要工作19-20
• 1.3.2 論文創(chuàng)新點20-22
• 第二章 特高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗基本理論分析22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 換相失敗分析22-28
• 2.2.1 換相過程分析22-24
• 2.2.2 換相失敗的定義24-26
• 2.2.3 換相失敗的類型26-28
• 2.3 換相失敗的影響因素28-29
• 2.4 換相失敗的判斷方法29-30
• 2.5 換相失敗的危害30
• 2.6 研究所用仿真模型30-32
• 2.7 本章小結(jié)32-34
• 第三章 整流側(cè)控制方式對換相失敗影響的研究34-44
• 3.1 引言34
• 3.2 UHVDC的控制系統(tǒng)分析34-36
• 3.3 整流側(cè)控制方式對換相失敗影響仿真研究36-42
• 3.3.1 控制方式對逆變側(cè)換流變壓器變比K改變引起換相失敗的影響36-37
• 3.3.2 控制方式對受端交流系統(tǒng)母線三相接地故障引起換相失敗的影響37-39
• 3.3.3 控制方式對受端交流系統(tǒng)母線兩相短路引起換相失敗的影響39-41
• 3.3.4 控制方式對受端交流系統(tǒng)母線單相接地短路引起換相失敗的影響41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第四章 基于多尺度形態(tài)學的UHVDC換相失敗故障診斷研究44-60
• 4.1 引言44
• 4.2 信號的多尺度形態(tài)分解44-47
• 4.2.1 形態(tài)運算44-45
• 4.2.2 結(jié)構(gòu)元素45-46
• 4.2.3 形態(tài)濾波器46
• 4.2.4 多尺度形態(tài)分解算法46-47
• 4.3 UHVDC換相失敗故障的診斷47-53
• 4.3.1 仿真條件47
• 4.3.2 故障信號的形態(tài)學多尺度分析47-53
• 4.4 形態(tài)學下的分解譜熵53-55
• 4.4.1 能譜熵53-54
• 4.4.2 奇異譜熵54-55
• 4.5 UHVDC換相失敗故障的診斷設(shè)計方案55-57
• 4.5.1 診斷方案55-56
• 4.5.2 仿真試驗56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-60
• 第五章 基于希爾伯特黃變換UHVDC輸電系統(tǒng)的換相失敗故障診斷60-76
• 5.1 引言60
• 5.2 希爾伯特—黃變換(HHT)基本原理60-62
• 5.2.1 EMD分解60-61
• 5.2.2 Hilbert變換61-62
• 5.3 研究的故障類型62-63
• 5.4 信號預(yù)處理63-66
• 5.4.1 SVD降噪階次確定及降噪原理63-65
• 5.4.2 形態(tài)濾波65-66
• 5.5 信號分析以及故障判斷方案66-75
• 5.5.1 信號分析66-72
• 5.5.2 故障判斷方案72-73
• 5.5.3 數(shù)據(jù)驗證73-75
• 5.6 本章小結(jié)75-76
• 第六章 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 結(jié)論76-77
• 6.2 工作展望77-78
• 致謝78-80
• 參考文獻80-84
• 附錄 (攻讀學位其間發(fā)表論文和參與項目)84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 袁旭峰;程時杰;文勁宇;;基于CSC和VSC的混合多端直流輸電系統(tǒng)及其仿真[J];電力系統(tǒng)自動化;2006年20期

2 歐開健,任震,荊勇;直流輸電系統(tǒng)換相失敗的研究(一)——換相失敗的影響因素分析[J];電力自動化設(shè)備;2003年05期

3 束洪春;王超;張杰;吳娜;;基于形態(tài)學的HVDC線路故障識別與定位方法研究[J];電力自動化設(shè)備;2007年04期

4 束洪春;趙文淵;彭仕欣;;配電網(wǎng)纜-線混合線路故障選線的HHT檢測方法[J];電力自動化設(shè)備;2009年05期

5 袁清云;特高壓直流輸電技術(shù)現(xiàn)狀及在我國的應(yīng)用前景[J];電網(wǎng)技術(shù);2005年14期

6 周靜;馬為民;石巖;韓偉;;±800kV直流輸電系統(tǒng)的可靠性及其提高措施[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年03期

7 李天云;楊梅;周喜超;程思勇;;基于小波變換和數(shù)學形態(tài)學的局部放電信號分析方法[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年06期

8 董曼玲;黎小林;何俊佳;張丹丹;黃瑩;蔡宗遠;謝施君;;特高壓直流輸電系統(tǒng)換流站內(nèi)部故障電磁暫態(tài)響應(yīng)特性及控制策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2010年03期

9 劉飛;盧志良;劉燕;徐政;;用于TCR的晶閘管光電觸發(fā)與監(jiān)測系統(tǒng)[J];高電壓技術(shù);2007年06期

10 江志波;何潤華;劉茂濤;張志朝;余榮興;;云廣±800kV直流輸電工程穗東換流站交流場控制系統(tǒng)運行分析[J];電力建設(shè);2013年04期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高彩亮;高壓直流輸電系統(tǒng)換相失敗診斷研究[D];華南理工大學;2010年

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本文編號：695088