基于电缆线路的220kV电网不平衡分析及其补偿方法研究

发布时间：2023-03-12 00:05

　　随着经济的发展,人们生活质量逐步提高,电能质量问题已经越来越重要。三相不平衡是衡量电能质量的重要指标之一,在电网运行中往往存在着线路和负载两个方面的三相不平衡,解决上述两个方面的问题对于改善电网电能质量具有十分重大的意义。本文首先研究线路方面三相不平衡的理论依据,采用Carson理论和“单导线—大地”回路模型得出电缆线路的自阻抗和互阻抗,在序阻抗的计算方面将电缆的金属护套等效为导体,通过矩阵降阶的方法消除金属护套对于电缆线路电气参数的影响,同时引出了输电线路单回和多回的电磁不平衡度的计算方法。紧接着采用理论分析和ATP-EMTP仿真相结合的方法分析了相间距离、金属护套交联、金属护套接地电阻和相序排布等因素对电缆线路电气参数以及电磁不平衡度的影响,并根据此分析得出可以采取增大相间距离、芯线等距交联、调整相序排布等方法最大程度的降低线路电磁不平衡度。然后研究了负载不平衡时的补偿方法,采用基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器,分析了MMC-STATCOM的拓扑结构以及工作原理,并在电网平衡条件下设计了子模块电容电压平衡、环流抑制和主功率控制器。在PSCAD/EMTDC平台仿真验证了电网平衡...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 电缆电磁不平衡度分析研究现状
    1.3 STATCOM不平衡控制研究现状
        1.3.1 STATCOM研究现状
        1.3.2 不平衡控制研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第2章 Carson线路理论和输电线路不平衡理论
    2.1 引言
    2.2 Carson线路理论和阻抗计算方法
    2.3 输电线路不平衡理论
        2.3.1 单回路的电磁不平衡
        2.3.2 平行双回线路的不平衡
    2.4 本章小结
第3章 电缆电气参数与不平衡度计算与仿真分析
    3.1 引言
    3.2 典型电缆线路电抗矩阵与仿真对比
        3.2.1 A-I线路理论计算与仿真对比
        3.2.2 B-I线路理论计算与仿真对比
        3.2.3 C-I、C-II双回线路理论计算与仿真对比
    3.3 电缆序阻抗影响因素仿真分析
        3.3.1 金属护套接地电阻影响分析
        3.3.2 金属护套交叉互联影响分析
    3.4 电缆电磁不平衡度影响因素分析
        3.4.1 相间距离影响分析
        3.4.2 金属护套交叉互联影响分析
        3.4.3 相序排布影响分析
    3.5 本章小结
第4章 电网三相不平衡的补偿策略
    4.1 引言
    4.2 负载平衡条件下MMC-STATCOM补偿分析及仿真
        4.2.1 MMC-STATCOM工作原理
        4.2.2 MMC-STATCOM数学模型及控制策略
        4.2.3 仿真分析
    4.3 负载不平衡条件下MMC-STATCOM补偿分析及仿真
        4.3.1 STATCOM电压补偿原理
        4.3.2 不平衡条件下控制策略分析
        4.3.3 不平衡条件下环流分析及抑制策略
        4.3.4 仿真分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢



本文编号：3760526