MMC型柔性直流输电系统RTDS仿真模型及保护控制方法研究

发布时间：2017-07-18 18:12

  本文关键词：MMC型柔性直流输电系统RTDS仿真模型及保护控制方法研究

  更多相关文章： 柔性直流输电系统 模块化多电平换流器 RTDS仿真 保护配置 负序电流抑制

【摘要】：随着社会用电需求的不断扩大,电网供电压力日益剧增,要求电网发展规模朝着更大容量、更密切联系的方向发展,高压直流输电得到越来越多的应用。柔性直流输电技术以其控制灵活、适用性强等诸多优点,比传统的高压直流输电有更广泛的应用前景。然而,我国关于柔性直流输电技术的研究还处在起步阶段,而且柔性直流输电的工程应用时间较短,缺乏相应的运行经验。如何保证柔性直流输电系统安全可靠的运行,发挥其运行方便灵活等优势,这些问题值得我们探讨。本文首先分析了国内外柔性直流输电系统运行、保护及控制相关研究现状,总结出柔性直流输电系统相比传统直流的优点,从研究方法和研究思路上对该系统保护控制研究重点进行探索。其次介绍几种柔性直流输电系统及换流器结构,重点谈及模块化多电平换流器(MMC),分析该系统的工作原理,以此对比该结构在柔性直流输电中的优势和不足。在实时数字仿真平台(RTDS)仿真平台中搭建两端MMC柔性直流输电系统模型,并借鉴南澳柔性直流输电示范工程的实际情况,设置仿真模型的系统参数。模型经过调试并验证其在启动、运行等各个过程的状态正确性,为后续工作准备基础。接着分析MMC型柔性直流输电系统发生不同故障下的故障特性,研究柔性直流输电系统的保护配置策略。包括划分换流站保护区域,提出重点保护元件,配置保护方法；制定完整的保护配置方案；在RTDS搭建包含保护策略的柔性直流输电系统仿真模型,对保护配置方案进行仿真验证。最后模拟柔性直流输电系统外部发生交流故障,分析该不对称交流故障对柔性直流系统产生的影响,运用基于正弦分解的瞬时对称分量法,提出一种负序电流控制策略,从而保证柔性直流系统安全稳定运行。该控制方法在双闭环控制系统中增加瞬时对称分量法的计算模块,不需要另外增加PI控制环节。该控制策略在交流系统发生不对称故障情况下快速抑制换流器负序电流,保持阀侧电流对称,使换流器不发生闭锁且保持系统持续运行。
【关键词】：柔性直流输电系统 模块化多电平换流器 RTDS仿真 保护配置 负序电流抑制
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景与意义10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.3 MMC-HVDC技术特点14-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第二章 柔性直流输电系统及其RTDS仿真模型搭建18-43
• 2.1 柔性直流输电系统结构及其基本原理18-33
• 2.1.1 几种柔性直流系统拓扑结构18-22
• 2.1.2 模块化多电平换流器直流系统基本工作原理22-33
• 2.2 柔性直流输电系统RTDS仿真模型搭建33-40
• 2.2.1 换流器建模35-37
• 2.2.2 换流器级控制模块介绍37-39
• 2.2.3 阀级控制模块39-40
• 2.3 仿真模型验证40-42
• 2.4 本章小结42-43
• 第三章 柔性直流输电系统故障特性分析及保护配置研究43-57
• 3.1 系统保护现状分析43-44
• 3.2 系统保护故障特性分析44-50
• 3.2.1 交流系统故障分析44-46
• 3.2.2 换流站内部故障分析46
• 3.2.3 直流系统故障分析46-50
• 3.3 系统保护区域划分50-54
• 3.3.1 保护区域划分50-53
• 3.3.2 重点保护对象53-54
• 3.4 仿真验证54-56
• 3.4.1 直流电压不平衡保护54-55
• 3.4.2 直流场区接地过流保护55-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第四章 外部不对称故障下的柔性直流输电系统负序电流抑制方法57-66
• 4.1 负序电流抑制研究现状57
• 4.2 负序电流产生原因分析57-60
• 4.3 基于瞬时对称分量法的负序电流控制策略60-63
• 4.3.1 负序电流控制策略60-62
• 4.3.2 基于正弦分解的瞬时对称分量法62-63
• 4.4 仿真验证63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-71
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果71-72
• 致谢72-73
• 附表73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈荔;刘会金;陈格桓;;直流调制措施在三峡—华东直流输电系统中的作用[J];电力安全技术;2006年02期

2 吴顺今;张龙根;;直流输电系统[J];今日科技;1982年09期

3 黄万永;孙佩京;;葛上直流输电系统1989年8月至1990年8月运行分析[J];电网技术;1991年03期

4 ;世界上最大的高压直流输电系统[J];山西电力技术;1995年02期

5 刘红超,李兴源,王路,陈凌云,邱晓燕;多馈入直流输电系统中直流调制的协调优化[J];电网技术;2004年01期

6 贾立雄,胡小正;2004年度全国直流输电系统运行可靠性分析[J];电力设备;2005年09期

7 郎鹏越;杨秀;;交直流输电系统非线性模型分析[J];华东电力;2006年07期

8 颜伟;黄淼;魏明;;直流输电系统的控制策略[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年09期

9 陈辉祥;黄河;;多回直流输电系统间协调控制的研究[J];中国电力;2007年04期

10 刘崇茹;;基于序列二次规划算法的多馈入直流输电系统功率优化[J];电网技术;2007年19期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘红超;李兴源;王路;邱晓燕;;多馈入直流输电系统中直流调制的协调优化[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年

2 欧开健;洪潮;;南方电网多馈入直流输电系统动态性能研究[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年

3 于立友;齐磊;郝];;柔性直流输电系统风险评估研究[A];“强化安全基础推动安全发展”论文集[C];2014年

4 欧开健;荆勇;任震;;多馈入直流输电系统换流母线电压稳定性评估的模型和算法[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年

5 郝强;罗隆福;时键峰;张俊华;李勇;刘福生;;基于逆系统方法的新型直流输电系统一般非线性控制[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年

6 刘崇茹;张伯明;孙宏斌;;直流输电系统控制参数对交直流连接母线电压幅值的影响[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年

7 赵芫萍;;直流输电系统的谐波危害及抑制措施[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年

8 杨帆;;直流输电系统参与互联电网频率和联络线功率控制的研究[A];2013年中国电机工程学会年会论文集[C];2013年

9 高鹏;胡铭;蔡汉生;田杰;陈松林;;特高压直流输电系统实时闭环仿真建模研究[A];2008中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2008年

10 洪潮;饶宏;KLAUS BERGMANN;;An AC/DC Real Time Simulation System and Its Applications in Studying China Southern Power System[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 蓝旺;南方电网直流输电系统运行平稳[N];中国电力报;2004年

2 MEB记者 崔宏薇;我国直流输电系统6年停运199次多为变流站原因[N];机电商报;2013年

3 实习记者 杨鹤云;企业是自主创新的主体[N];中国电力报;2007年

4 记者 王旭辉 见习记者 刘炎林;青海用上西藏电[N];中国能源报;2014年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 冉晓洪;复杂运行条件下交直流系统运行特性建模及控制方法研究[D];华中科技大学;2015年

2 许烽;输电线路交改直的关键技术研究[D];浙江大学;2015年

3 杨卫东;多馈入直流输电系统的控制策略研究[D];浙江大学;2001年

4 郭春义;新型混合双馈入直流输电系统的基础特性研究[D];华北电力大学;2012年

5 杨汾艳;直流输电系统主回路和控制器参数优化选择研究[D];浙江大学;2007年

6 袁旭峰;新型混合多端直流输电系统理论及其若干关键问题研究[D];华中科技大学;2007年

7 梁海峰;柔性直流输电系统控制策略研究及其实验系统的实现[D];华北电力大学（河北）;2009年

8 张艳;直流输电系统的光纤电流测量技术[D];华中科技大学;2008年

9 管敏渊;基于模块化多电平换流器的直流输电系统控制策略研究[D];浙江大学;2013年

10 范心明;面向风电场并网的双端与多端柔性直流输电系统控制策略研究[D];华南理工大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 谭嫣;南澳柔性直流输电系统运行控制研究及应用[D];华南理工大学;2015年

2 孙立军;基于电压源型换流器的多端直流输电系统协调控制与优化研究[D];山东大学;2015年

3 刘焕;模块化多电平柔性直流输电系统控制策略研究[D];华北电力大学;2015年

4 韩玉蓉;密集多送出直流系统的运行特性及稳定性研究[D];华北电力大学;2015年

5 Aazim Rasool(阿兹姆);多馈入直流输电系统控制参数的优化[D];华北电力大学;2015年

6 杨光豪;基于MMC的直流输电系统控制方法研究[D];浙江工业大学;2015年

7 吕金历;用于风电并网的多端柔性直流输电系统的控制策略研究[D];华北电力大学;2015年

8 王娟娟;VSC-HVDC系统典型故障仿真与分析[D];西安建筑科技大学;2015年

9 郜鹏;混合多馈入直流输电系统中VSC-HVDC的控制策略研究[D];东北大学;2014年

10 陈晓忱;感应滤波技术在特高压直流输电系统中的应用研究[D];安徽理工大学;2016年

，

本文编号：559083