柔性直流輸電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多電源供電、多落點(diǎn)受電和新能源孤島接入,是解決大規(guī)模新能源消納問題非常有效的新模式。為實(shí)現(xiàn)間歇式清潔能源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離消納,同時(shí)服務(wù)低碳綠色奧運(yùn)專區(qū)建設(shè),國家電網(wǎng)公司將建設(shè)張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)示范工程。該工程獨(dú)特的真雙極四端環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得故障發(fā)展過程尤為復(fù)雜,且將首次應(yīng)用500kV直流斷路器進(jìn)行故障快速清除,由此產(chǎn)生的系統(tǒng)過電壓特性尚不明確,因此研究系統(tǒng)過電壓的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素具有很重要的工程價(jià)值。本文圍繞張北工程輸電線路故障工況下直流母線過電壓的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素和抑制措施展開,根據(jù)母線對應(yīng)的輸電線路是否故障,分別對健全極母線和故障極母線進(jìn)行分析。首先在對MMC換流器、混合式高壓直流斷路器以及換流變壓器、限流電抗器等關(guān)鍵設(shè)備建模的基礎(chǔ)上,利用PSCAD平臺(tái)搭建了準(zhǔn)確的柔性直流電網(wǎng)仿真模型,該模型能夠滿足故障過電壓電磁暫態(tài)的仿真需求。然后基于大量的仿真數(shù)據(jù)說明了張北工程單極接地故障時(shí)存在健全極母線過電壓高于故障極母線過電壓的特殊現(xiàn)象,從輸電線路極線間電磁耦合、MMC控制系統(tǒng)決定的換流器輸出電壓以及由金屬回線網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的中性點(diǎn)電位抬升三方面研究了健全極母線過電壓... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一l張北柔性直流電網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文??故障過電壓仿真模型，如圖２－２所示。整個(gè)直流電網(wǎng)的平衡節(jié)點(diǎn)設(shè)置在豐寧站，??其輸出功率受控于其他站的功率變化，以保證直流電壓的穩(wěn)定。??下面將詳細(xì)介紹各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，包括ＭＭＣ換流器、直流斷路器、換流變壓??器、限流電抗器的模型。??康保站認(rèn)丨，ｌ?正極?ｌ?＾豐寧站??金屬回線??１?卜一？??＼ｉ?．ｒ）??［—０￣￣１１１??—ＭＭＣ、」????：???Ｉ?ｉ?ＭＭＣ?Ｍ??＂＇限流屯抗器??ｓ直流斷路器??張北站Ｌ?Ｌ?北京站??＾??＿＿?＿Ｉ??＿；ｌ????＾ＱｐｒｖｙｙｌＺ｝?＂?ＭＫ＿Ｊ?＂?ＬＺ＾ｖ￣ｒｘ＾＜？?ｊ??？??—Ｉ?ＭＭＣ?Ｈ?￣?Ｌ?－?ｚｖｖｖ＾＿Ｅ！ａ＿ＶＬ－ｊ?ＭＭＣ?Ｉｊ??—■■?ｏｏｒｖ＾—ｊ?＾??Ｌ?Ｌ??圖２－２張北工程故障過電ｉＫ仿真模％??２．２?ＭＭＣ換流器模型??Ｍ?Ｍ?Ｃ換流器是柔性直流輸電工程中的重要設(shè)備，在過電壓分析中需要迚??立準(zhǔn)確的換流器電磁暫態(tài)模型。基于ＭＭＣ技術(shù)的柔性直流輸電系統(tǒng)，由于電??路屮丫／／Ｉ：人Ｍ幵關(guān)元件。子模塊電容，導(dǎo)致其電磁暫態(tài)仿４‘１．速度極慢。ＬＪ前ＬＡ??ｆｆ許多學(xué)芥針對ＭＭＣ柔忡ｆｔ流輸電系統(tǒng)的提迚仿真力＇法開展研宄｜５〃７１，并提??出丫多種仿真提速模型。其中戴維南等效模型既可以顯箸提高仿真速度又可以??精確投擬橋臂中每個(gè)丫？模塊的充、放電特性

畢北電力大學(xué)碩Ｌ學(xué)位論文??器結(jié)構(gòu)搭建完整的仿真模型。這種模型的優(yōu)點(diǎn)是仿真結(jié)果最為準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是仿??真速度極慢。所以本文選擇目前廣泛使用的一種斷路器集成模型進(jìn)行仿真。通??過分析可知直流斷路器有如下動(dòng)作特點(diǎn)：（丨）快速機(jī)械開關(guān)分?jǐn)鄷r(shí)不起弧，所??以建模時(shí)不用考慮電弧的高頻特性；（２）轉(zhuǎn)移支路、主支路ＩＧＢＴ均是同時(shí)幵??通關(guān)斷。根據(jù)以上兩個(gè)特點(diǎn)，目前？般認(rèn)為可以將主支路、轉(zhuǎn)移支路的電力電??子模塊進(jìn)行串聯(lián)集成，得到如圖２－５的斷路器集成模型，圖中的集成模型將主??支路集成為…個(gè)子模塊，轉(zhuǎn)移支路按照避雷器個(gè)數(shù)進(jìn)行分組，每組內(nèi)的電力電??子模型集成為一個(gè)子模塊。??主支路電力電ｒ模塊??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]張北柔直電網(wǎng)的構(gòu)建與特性分析[J]. 郭賢珊,周楊,梅念,趙兵.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(11)
[2]從張北柔直示范工程看中國柔直技術(shù)的發(fā)展[J]. 余黎明,宋文英.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(15)
[3]單端口子模塊MMC電磁暫態(tài)通用等效建模方法[J]. 趙禹辰,徐義良,趙成勇,許建中.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(16)
[4]雙端口子模塊MMC電磁暫態(tài)通用等效建模方法[J]. 徐義良,趙成勇,趙禹辰,石璐,許建中.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(20)
[5]采用架空線的MMC-HVDC單極接地過電壓分析[J]. 趙西貝,許建中,盧鐵兵,趙成勇,苑津莎.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(07)
[6]基于最優(yōu)潮流的多端柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略[J]. 王鶴,劉禹彤,李國慶,冀瑞芳.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2017(11)
[7]張北柔直電網(wǎng)工程直流線路短路過程中直流過電壓分析[J]. 李英彪,卜廣全,王姍姍,云雷,趙兵,王鐵柱,楊大業(yè).  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[8]基于多速率仿真和簡化離散牛頓法的電壓源型換流器和直流電網(wǎng)機(jī)電暫態(tài)模型[J]. 丁平,安寧,李亞樓,田芳,江涵,趙敏,徐希望.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(24)
[9]廈門±320kV柔性直流輸電工程的控制方式和運(yùn)行性能[J]. 陽岳希,賀之淵,周楊,楊杰,李強(qiáng).  智能電網(wǎng). 2016(03)
[10]MMC-HVDC系統(tǒng)直流側(cè)故障暫態(tài)特性分析[J]. 楊海倩,王瑋,荊龍,吳學(xué)智.  電網(wǎng)技術(shù). 2016(01)

博士論文
[1]基于MMC的柔性直流電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制策略研究[D]. 李海峰.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]換流站換流系統(tǒng)的寬頻電路建模方法和應(yīng)用的研究[D]. 孫海峰.華北電力大學(xué)（北京） 2010

碩士論文
[1]基于模塊化多電平變換器的直流輸電系統(tǒng)暫態(tài)特性分析[D]. 楊海倩.北京交通大學(xué) 2017
[2]MMC型直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 謝新航.北京交通大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3625992