特高压直流分层接入对大电网稳定性影响研究

发布时间：2017-07-04 03:19

  本文关键词：特高压直流分层接入对大电网稳定性影响研究

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【摘要】：随着特高压交流电网和特高压直流技术的发展,特高压直流分层接入这一创新性直流接入方式应运而生。特高压直流分层接入方式能够提高受端电网对直流系统的无功电压支撑能力,改善受端电网的潮流分布。特高压直流分层接入系统传输功率巨大,使得受端电网面临着诸多的问题和挑战,其中包括：特高压直流分层接入近区的网架结构应如何建设从而保证直流功率疏散通道的安全稳定运行；采取何种直流控制方式、选择哪些直流分层接入落点才能使受端电网对特高压直流分层接入系统的无功电压支撑能力最大化；特高压直流分层接入后交直故障存在哪些相互影响,是否会危及受端电网的安全稳定运行；如何使特高压直流分层接入近区发电机组的进相能力得到充分利用。基于上述问题,本文展开了以下几个方面的研究：1)首先结合实际电网BPA数据,研究某特高压直流分层接入系统近区的潮流疏散问题,主要考察直流近区线路的负载情况,并考虑分层功率分配和分层接入点对潮流分布的影响；2)其次基于传统单层接入直流系统模型,推导了特高压直流分层接入系统的数学模型,以此为基础推导特高压直流分层接入系统逆变侧换流母线的电压稳定因子计算方法,提出一种用于特高压直流分层接入方式下受端电网静态电压稳定评价指标,研究直流系统控制方式和分层接入点对换流母线电压稳定性的影响；3)然后分析特高压直流分层接入方式下交直流故障的交互影响,提出基于节点阻抗矩阵的相互作用因子来判断逆变站两层换流器换相失败的相互影响,采用PSCAD特高压直流分层接入模型验证相互作用因子的有效性,并将相互作用因子应用于实际电网的交直流故障交互影响分析；4)最后论述了机组进相运行对特高压直流分层接入系统的重要性、准确的机组进相能力模型对充分利用进相能力和保证系统安全稳定运行的作用,综合考虑系统电压的变化、机组运行工况的变化、厂用电负荷的变化等多种进相能力影响因素,提出一种基于厂用电负荷修正模型的机组进相能力仿真方法,并结合机组进相试验报告验证模型的精度。
【关键词】：特高压直流 分层接入 电压稳定 进相能力 厂用电负荷
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 特高压直流分层接入系统的提出10-11
• 1.2.2 特高压直流系统对受端电网稳定性影响的研究现状11-12
• 1.2.3 机组进相能力模型的研究现状12-13
• 1.3 本文主要工作13-15
• 第二章 特高压直流分层接入方式下电网潮流评估15-25
• 2.1 特高压直流分层接入方式对受端电网潮流的影响15-16
• 2.2 潮流评价指标16-18
• 2.2.1 线路平均负载率16-17
• 2.2.2 区域综合负载率17-18
• 2.2.3 潮流评价指标18
• 2.3 特高压直流分层接入近区潮流评估方法18-19
• 2.4 算例分析19-24
• 2.4.1 算例简介19-20
• 2.4.2 分层功率分配对电网潮流的影响20-23
• 2.4.3 分层接入点对电网潮流的影响23-24
• 2.5 小结24-25
• 第三章 特高压直流分层接入方式下静态电压稳定性分析25-37
• 3.1 特高压分层接入数学模型25-28
• 3.2 特高压直流分层接入电压稳定性指标28-30
• 3.2.1 电压稳定因子28-29
• 3.2.2 分层接入电压稳定因子29-30
• 3.3 特高压直流分层接入对电压稳定性的影响分析30-31
• 3.3.1 特高压直流控制方式对电压稳定性的影响分析30-31
• 3.3.2 特高压直流分层方式对电压稳定性的影响分析31
• 3.4 算例分析31-36
• 3.4.1 不同控制方式对电压稳定性的影响32-35
• 3.4.2 不同分层方式对电压稳定性的影响35-36
• 3.5 小结36-37
• 第四章 特高压直流分层接入方式下交直流故障的交互影响37-53
• 4.1 特高压直流分层接入系统与受端电网的交互影响分析37-39
• 4.1.1 交流系统故障对特高压直流分层接入系统的影响38
• 4.1.2 特高压直流分层接入系统故障对受端电网的影响38-39
• 4.1.3 特高压直流分层接入方式下机组进相问题分析39
• 4.2 特高压直流分层接入系统换相失败判断方法39-45
• 4.2.1 特高压直流分层接入方式下交直流系统等值模型39-41
• 4.2.2 基于节点阻抗矩阵的分层接入相互作用因子41-43
• 4.2.3 基于分层接入相互作用因子的换相失败判断方法43-45
• 4.3 算例分析45-52
• 4.3.1 基于HCIF的换相失败判断方法的验证45-47
• 4.3.2 交流线路故障对系统的影响47-49
• 4.3.3 特高压直流线路故障对系统的影响49-52
• 4.4 小结52-53
• 第五章 特高压直流分层接入近区的机组进相能力研究53-63
• 5.1 特高压直流分层接入近区机组的进相运行问题53-54
• 5.2 厂用电负荷静态模型54-57
• 5.2.1 厂用电负荷特性54-56
• 5.2.2 厂用电负荷修正模型56-57
• 5.3 进相能力限制因素57-58
• 5.3.1 厂用电电压57-58
• 5.3.2 静态裕度58
• 5.4 机组进相能力仿真流程58-59
• 5.5 算例分析59-62
• 5.5.1 仿真方法的精度60
• 5.5.2 厂用电负荷对进相深度的影响60-61
• 5.5.3 机组有功出力对进相深度的影响61
• 5.5.4 系统电压对进相深度的影响61-62
• 5.5.5 机组最大进相深度62
• 5.6 小结62-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 全文总结63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参与的课题69-71
• 致谢71

【参考文献】

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1 吴彦维;李晔;陈大鹏;李乾;周晓风;;10000MW特高压直流工程受端分层接入交流电网方式下直流控制系统研究[J];电力系统保护与控制;2015年18期

2 郭龙;刘崇茹;，

本文编号：516166