柔性直流电网直流侧短路故障分析及短路电流计算方法研究
发布时间：2021-08-06 23:22
近年来,大规模新能源联网对传统交流电网的稳定运行带来了极大挑战,基于模块化多电平换流器的高压直流输电（Modular Multilevel Converter Based on High Voltage Direct Current,MMC-HVDC）是一种运行方式灵活的新型输电技术,为大规模可再生能源的消纳与区域电网互联提供了有效解决方案。然而,柔性直流电网系统阻尼较低,直流线路故障后MMC子模块电容迅速放电,故障传播范围较广,对直流电网及MMC子模块内部电力电子器件造成极大冲击,严重威胁MMC-HVDC系统供电安全。本文围绕MMC-HVDC系统直流故障后等效模型建立及系统内各支路短路电流计算两个问题进行了研究。首先建立MMC数学模型,分析了故障后换流站内部电流通路及子模块工作状态对于暂态电路的影响,在子模块电容放电路径分析的基础上,构建单端MMC换流站故障后等效电路模型。其次,推导了换流站等效电容值等系统参数,量化分析故障发生时刻及系统调制比的选取对故障后初始等效电容参数取值的影响。基于单端换流站等效模型,分析系统短路时各换流站共同对故障点构成的电流通路,据此建立了 MMC-HVD...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－４桥臂电压与交流侧输出电压及子模块数目关系示意图??－１０－??
?第３章ＭＭＣ－ＨＶＤＣ等效网络模型及参数计算???刻的取值规律，如图３－６所示。??《Ｕ／ｋ八７??０．５??１?１?＇?＇?＇???０?７ｉ／２?ｎ?３ｔｃ／２?２ｎ?５ｎ／２?３ｎ??ｃｏｔ／?ｒａｄ??图３－６单相电容等效系数ａ的取值规律??由图３－６可知，令（ｙ戶ｙｂ＾（ｙｔ＝０，ｌ，２．．．）时，由正弦函数计算结果可推得此时刻ＭＭＣ等效??电容可取得最大值，该故障时刻对应子模块内部交流侧Ａ相电压值为零。对调制策略分析??可知，由于短路时刻均压控制作用，该相桥臂投入子模块数目仍然保持相等，二者均为Ｍ２，??故由此可知该相桥臂内子模块储能电容充放电状态基本相同。在站控的作用下，两个桥臂??投入的子模块构成并联关系，轮换放电，即上桥臂有两组（Ｍ（Ｍ２））模块并联释放电容储能，??下桥臂受控制作用影响，同样有两组（Ｍ（Ｍ２））模块并联释放储能，故此时该相一侧桥臂内??总等效电容取值应为２ｘ?Ｃ／（Ｗ／２）?＝?４Ｃ７７Ｖ，该结果与式（３－６）结论相同。??因此时上桥臂投入子模块与下桥臂投入子模块构成串联关系，故可将该相等效电容取??值视为２Ｃ７Ｗ。如图３－７所示，以Ａ相电压在零值处短路时为例进行仿真，该相两个桥臂子??模块内部电容放电程度基本相同，在故障发生后同一时刻开始释放能量，通过仿真进行对??比可知，理论计算结果与仿真结果高度一致，部分误差由于初始电压值３、同，放电程度略??有差异所产生。??３００｜?＇?！?１?＇?＇?＇?＇?＇?＇???２８０．???－??２６０－???Ｕｍ?＇??２４０?■?——＂ａｄ?－??＞?２２０－?????
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本文编号：3326677
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－４桥臂电压与交流侧输出电压及子模块数目关系示意图??－１０－??
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