本文關(guān)鍵詞：多饋入直流輸電換相失敗機理分析與防御措施研究

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【摘要】：電網(wǎng)換相高壓直流輸電(line-commutated-converter high voltage direct current, LCC-HVDC)系統(tǒng)的正常換相依賴換流母線電壓的支撐,交流系統(tǒng)擾動容易引發(fā)其換相失敗。多饋入直流輸電耦合作用更為復(fù)雜,連續(xù)性換相失敗將對交流電網(wǎng)帶來重大影響,有必要對該問題進行深入研究。首先,分析了交流系統(tǒng)發(fā)生不同類型的不對稱故障情況時,LCC-HVDC逆變站中各換流閥的換相特性�？紤]12脈動換流器中換流變壓器閥側(cè)繞組的不同接線形式,得到了不對稱故障發(fā)生時各換流閥的實際換相電壓。運用拉式電路的對稱分量法,計算出不對稱故障時換流母線電壓的暫態(tài)表達式。比較各換流閥的電壓-時間換相面積,進而得出受故障影響容易發(fā)生換相失敗的閥。通過仿真獲得各類不對稱故障下發(fā)生換相失敗概率較大的換流閥,從而驗證了理論分析的正確性。進一步,為了揭示多饋入直流輸電系統(tǒng)的相互影響機理,在運算電路中采用對稱分量法,計算逆變站母線電壓的暫態(tài)表達式。在分析交流故障對不同落點直流子系統(tǒng)的影響時,利用復(fù)頻域形式的多饋入交互作用因子,表征各子系統(tǒng)受故障的影響程度。在研究換相失敗的相互作用時,定義電流換相失敗分量,求解某一直流子系統(tǒng)換相失敗后對其他子系統(tǒng)的電壓擾動。理論分析表明：交流故障對各直流子系統(tǒng)的影響不同,與交流網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、子系統(tǒng)額定功率等因素有關(guān)；直流子系統(tǒng)換相失敗的相互影響,在與交流故障的作用疊加后,可能導(dǎo)致連續(xù)性換相失敗。仿真結(jié)果驗證了理論計算的正確性。最后,為減小直流輸電系統(tǒng)發(fā)生換相失敗的概率,分析了換相失敗機理,得出促進換相過程的關(guān)鍵。首先,基于數(shù)字信號處理器實時監(jiān)測裝置,結(jié)合故障電壓和故障電流特征,提出了一種功率分量檢測法。然后,利用該方法的故障檢測結(jié)果,提出了一種基于電流指令速動的控制方法,能迅速減小直流電流。理論分析表明,功率分量檢測法具有更好的靈敏性與準(zhǔn)確性,而電流指令速動控制不僅能快速減小換相面積,而且在一定程度上增大了換相電壓。在PSCAD/EMTDC中搭建了雙饋入直流輸電系統(tǒng)模型。仿真結(jié)果與理論分析相符,證明了所提出的功率分量檢測法與電流指令速動控制的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：多饋入直流輸電 不對稱故障 換相失敗傳遞機理 新型控制策略
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 選題背景10-13
• 1.1.1 高壓直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 多饋入直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.1.3 課題的研究意義12-13
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文的主要工作15-16
• 第2章 不對稱故障下LCC-HVDC換相失敗特性研究16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 LCC-HVDC各換流閥的換相過程分析16-17
• 2.3 不對稱故障下電壓計算與分析17-26
• 2.3.1 單相接地短路故障18-24
• 2.3.2 兩相相間短路故障24-25
• 2.3.3 兩相短路接地故障25-26
• 2.4 仿真分析及驗證26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 多饋入直流輸電換相失敗傳遞機理29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 系統(tǒng)模型與參數(shù)分析29-31
• 3.2.1 系統(tǒng)模型29-30
• 3.2.2 多饋入直流參數(shù)分析30-31
• 3.3 交流故障對多饋入直流系統(tǒng)的影響31-33
• 3.3.1 三相故障31-32
• 3.3.2 單相故障32-33
• 3.4 多饋入直流系統(tǒng)換相失敗的相互影響33-38
• 3.4.1 換相失敗后的電流附加分量34
• 3.4.2 電流換相失敗分量的函數(shù)表示34-37
• 3.4.3 非換相失敗直流系統(tǒng)的電壓計算與分析37-38
• 3.5 仿真分析與驗證38-44
• 3.5.1 交流故障對多饋入直流影響的仿真驗證39-41
• 3.5.2 換相失敗的相互影響41-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 降低直流輸電換相失敗概率的控制策略45-57
• 4.1 引言45
• 4.2 功率分量檢測法45-47
• 4.3 電流指令速動控制方法47-50
• 4.3.1 提前觸發(fā)控制的分析47-48
• 4.3.2 電流指令速動控制方法的提出與分析48-50
• 4.3.3 電流指令速動法與VDCOL的對比分析50
• 4.4 仿真驗證50-55
• 4.4.1 仿真模型50-51
• 4.4.2 交流故障功率分量檢測靈敏性驗證51-52
• 4.4.3 電流指令速動改善換相仿真分析52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果63-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作65-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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2 郭春義;趙成勇;王晶;;新型雙饋入直流輸電系統(tǒng)供電無源網(wǎng)絡(luò)的運行特性研究[J];電工技術(shù)學(xué)報;2012年11期

3 劉濟豪;郭春義;劉羽超;許韋華;陽岳希;趙成勇;;基于無功潮流分析的多饋入直流輸電耦合作用[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年13期

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本文編號：706349