發(fā)布時(shí)間：2021-12-15 21:03

　　伴隨著清潔低碳現(xiàn)代能源體系的發(fā)展需求,電網(wǎng)正經(jīng)歷從交流到交直流混合的發(fā)展變化。隨著柔性直流輸電技術(shù)（Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission,VSC-HVDC）的發(fā)展,柔性直流輸電系統(tǒng)在電網(wǎng)異步互聯(lián),可再生能源發(fā)電并網(wǎng)以及城市直流輸電系統(tǒng)等方面具有良好的應(yīng)用前景。為此,本文以柔性直流輸電系統(tǒng)為研究對(duì)象,重點(diǎn)對(duì)柔性直流輸電系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的運(yùn)行特點(diǎn)、控制策略和調(diào)度技術(shù)等內(nèi)容展開(kāi)研究,主要工作包括:（1）用于大電網(wǎng)異步互聯(lián)的柔性直流輸電系統(tǒng)頻率支援及恢復(fù)策略研究。柔性直流輸電系統(tǒng)可對(duì)有功和無(wú)功功率進(jìn)行獨(dú)立控制,并對(duì)各種系統(tǒng)干擾提供快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。由于對(duì)交流電網(wǎng)頻率波動(dòng)具有不敏感性,利用柔性直流輸電系統(tǒng)互聯(lián)交流異步電網(wǎng),可有效降低電網(wǎng)連鎖故障的發(fā)生,提高互聯(lián)電網(wǎng)的抗擾動(dòng)能力。本文利用柔性直流輸電系統(tǒng)的控制能力,提出一種用于大電網(wǎng)異步互聯(lián)的柔性直流輸電系統(tǒng)頻率支援及恢復(fù)策略。該策略可在電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),降低電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用,提高電網(wǎng)運(yùn)行效益;當(dāng)電網(wǎng)遭遇擾動(dòng)時(shí),可以實(shí)現(xiàn)緊急功率控制,減小交流電網(wǎng)事... 

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【部分圖文】：

圖１－１各章節(jié)邏輯關(guān)系圖??

山系大學(xué)博士學(xué)位■＾文??電網(wǎng)頻率控制??＇?＾?，?，?，?．?＾＾＾ｅｍｍｓｍｍｍｇｓｍｍｍｓｍｍｉｍ??＼?電網(wǎng)？次調(diào)頻控制?二次調(diào)頻抆制??電網(wǎng)＼＇?，－?－?／??＿＿＿商流?ｓ聯(lián)??ＪＥｉｌ?安令??緊急，．?＾?，?直流１：聯(lián)調(diào)頻恢Ｍ控制??差拔挖鈿?輔助??控制??直流互聯(lián)頻率支援１ｊ恢復(fù)控制策略??圖２－１用于大電網(wǎng)異步互聯(lián)的柔性直流輸電系統(tǒng)的直流互聯(lián)頻率支援及恢復(fù)策略??用于大電網(wǎng)異步互聯(lián)的柔性直流輸電系統(tǒng)的直流互聯(lián)頻率支援及恢復(fù)策略具??體包括以下３部分：（１）直流互聯(lián)緊急支援控制，（２）頻率安全輔助控制以及（３）??直流互聯(lián)調(diào)頻恢復(fù)控制。其中，直流互聯(lián)緊急支援控制和頻率安全輔助控制對(duì)應(yīng)??電網(wǎng)一次調(diào)頻控制，統(tǒng)稱為直流互聯(lián)頻率支援控制；直流互聯(lián)調(diào)頻恢復(fù)控制對(duì)應(yīng)??電網(wǎng)二次調(diào)頻控制。??２．２．１直流互聯(lián)緊急支援控制??直流互聯(lián)緊急支援控制以減小交流電網(wǎng)事故后的頻率變化量為目標(biāo)。在傳統(tǒng)??的柔性換流站中，其直流互聯(lián)頻率控制多采用固定的比例系數(shù)，未考慮參與調(diào)頻??的對(duì)側(cè)交流電網(wǎng)調(diào)頻能力，這導(dǎo)致在利用柔性直流互聯(lián)支援功率的過(guò)程中，對(duì)側(cè)??交流電網(wǎng)頻率可能會(huì)發(fā)生較大偏差，影響其自身的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為避免該問(wèn)題，??本章采用兩側(cè)頻率偏差量作為控制量。圖２－２為直流互聯(lián)緊急支援控制的控制器??結(jié)構(gòu)。圖中，／ｒｅｆ為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率；／為電網(wǎng)實(shí)際頻率；尤表示有功一頻率的調(diào)節(jié)斜??率；／ｄｅａｄｂａｎｄ為頻率偏差死區(qū)；ＰｍａＸ／Ｐｍｉｎ為有功功率控制上限／下限；Ｐｆｅｅｙ為直流互??聯(lián)緊急支援控制輸出的有功功率值。有功一頻率調(diào)節(jié)斜率尤通過(guò)考慮柔性直流輸??電系統(tǒng)兩側(cè)交流電網(wǎng)的在線備用容

山東大學(xué)博士學(xué)隹辦文???？?Ｍｉｎ?—？?〇?—ｎ??／ｌＯ￣？■導(dǎo)數(shù)？?Ｗ?，?＾—ｆＬｉ?－ＴＬ??——？！?Ｍａｘ?Ｉ—＾）—Ｉ?丄?￣－——??比＾器［－？?ｓｉｇｎａｌ??——？?Ｍｉｎ?－？?０?—ｉ?｜—??／２〇￣？導(dǎo)數(shù)?＋?Ｗ?ｎ?（Ｘ／?０??——？Ｍａｘ?—？＾）￣Ｉ??圖２－３頻率穩(wěn)定識(shí)別控制器結(jié)構(gòu)示意圖??如圖２－３所示，控制器通過(guò)監(jiān)測(cè)換流站所連接交流電網(wǎng)的頻率一次導(dǎo)數(shù)變化，??判斷電網(wǎng)頻率波動(dòng)狀況。由于電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率仍會(huì)有小范圍波動(dòng)，根據(jù)柔性直流輸??電系統(tǒng)兩側(cè)電網(wǎng)的實(shí)際情況，可設(shè)置不同的頻率目標(biāo)導(dǎo)數(shù)值。當(dāng)柔性直流輸電系??統(tǒng)兩側(cè)交流電網(wǎng)的頻率波動(dòng)均小于其設(shè)定值時(shí)，控制器發(fā)出信號(hào)，保持當(dāng)前柔性??直流輸電系統(tǒng)上的功率量不變。??頻率穩(wěn)定識(shí)別控制器可以同時(shí)識(shí)別兩側(cè)電網(wǎng)的頻率波動(dòng)情況，確保兩側(cè)電網(wǎng)??均穩(wěn)定后再退出直流互聯(lián)緊急支援控制。同時(shí)，如果電網(wǎng)再次受到擾動(dòng)，通過(guò)頻率??穩(wěn)定識(shí)別，當(dāng)頻率波動(dòng)大于頻率目標(biāo)導(dǎo)數(shù)設(shè)置值，直流互聯(lián)緊急支援控制將再次??介入穩(wěn)定交流電網(wǎng)頻率。??在某些情況下，由于電網(wǎng)內(nèi)部發(fā)電機(jī)調(diào)速能力不足，雖然通過(guò)直流互聯(lián)緊急??支援控制減少了交流電網(wǎng)頻率變化量，但依然可能出現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定后的頻率不在安??全運(yùn)行頻率范圍內(nèi)的情況。目前，我國(guó)電網(wǎng)正常運(yùn)行情況下的頻率偏差限值不超??過(guò)±０．２ＨＺ［１２７］。為了保證電網(wǎng)穩(wěn)定后處于安全運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，在電網(wǎng)頻率穩(wěn)定后，??加入了頻率校正控制器。圖２－４為頻率校正控制器結(jié)構(gòu)，４／＾ａｆｅ為女全頻率Ａａｆｅ與??電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)頻率／ｒｅｆ偏差目標(biāo)值，ＪＰｓａｆｅ－ＭＷ為頻率校正控制后輸出的功率調(diào)節(jié)量，Ａ：??表示有功一頻率的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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