高压直流输电逆变侧控制策略对换相失败影响的研究

发布时间：2019-11-19 04:43

【摘要】：高压直流输电具有输送距离远、输送容量大、线路造价低、控制性能好等优点。近几年得到了广泛的发展与应用。其在远距离大容量输电和电力系统联网方面的显著优势,在我国在西电东送以及全国联网工程中发挥了重要作用。换相失败是高压直流输电系统常见的故障,如果控制不当会造成严重后果。随着?800 kV和?1100 kV特高压直流输电工程的相继建成与投运,直流输电系统容量越来越大,其发生换相失败故障对直流系统的影响越来越大。直流系统对换相失败的预防能力和恢复特性与高压直流输电逆变侧控制策略紧密相关,目前国内外直流输电工程控制策略主要有2种:定关断角控制策略和定电压控制策略。定关断角控制策略稳态运行时逆变侧处于定关断角控制状态,定电压控制策略稳态运行时逆变侧处于定电压控制状态;采用两种控制策略的工程都曾发生过换相失败。现有文献对逆变侧控制策略对换相失败影响的研究较少。本文分析了定关断角和定电压控制策略控制器控制方式,基于实际工程参数,参照实际工程控制逻辑,分别建立了定关断角和定电压控制策略的高压直流输电PSCAD/EMTDC模型,模型控制系统均按照实际工程控制系统搭建。基于所搭建模型,分析运行功率、交流系统强度、稳态关断角对换相失败的影响。对比研究定关断角控制策略和定电压控制策略对换相失败的预防能力,分析两种控制策略发生换相失败后控制器的控制方式,以换相失败持续时间和功率恢复时间为指标对比两种控制策略发生换相失败后的恢复特性。研究表明,总体来说2种控制策略对换相失败的预防能力无明显差异,单相故障下定关断角控制策略略优于定电压控制策略;相同故障条件下,定关断角控制策略换相失败持续时间小于定电压控制策略,而定电压控制策略在换相失败恢复时间方面优于定关断角控制策略。为提高直流系统对换相失败故障的预防能力和改善换相失败故障后的恢复特性,基于模糊控制原理,利用PSCAD/EMTDC与MATLAB联合仿真,设计了电流模糊控制器,电流模糊控制器能在交流故障故障初期根据交流电压变化情况降低直流电流以预防换相失败的发生,并在交流故障消除后根据直流电压恢复情况增大直流电流指令值加快直流系统功率的恢复。本文研究为以后直流工程控制策略的选择和优化具有一定指导意义。
【图文】：

见图3-1 和图 3-2。图 3-1 定关断角控制策略直流工程发生换相失败次数图 3-2 定电压控制策略直流工程发生换相失败次数通过以上对比可以看出，采用逆变侧定电压和定关断角控制策略的高压直流输电系统，，二者都发生过换相失败；采用定电压控制策略的直流工程发生换相失败的

流工程 ±500 6400 2013.10 定电压流工程 ±800 5000 2013.09 定电压两种控制策略控制的直流工程发生换相失败次数做条形统-2。图 3-1 定关断角控制策略直流工程发生换相失败次数
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM721.1

【参考文献】

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本文编号：2562929