一种典型的混联直流输电系统协调控制策略研究

发布时间：2017-07-19 21:02

  本文关键词：一种典型的混联直流输电系统协调控制策略研究

  更多相关文章： 混联直流输电系统 拓扑结构 分散式电压控制 换相失败 协调控制策略

【摘要】：自20世纪50年代以来,传统电网换相型高压直流输电(Line Commutated Converter High Voltage Direct Current, LCC-HVDC)技术在我国已经广泛应用。由于高压直流输电具有大容量、远距离、低损耗等优点,在电网中发挥着十分重要的作用。近年来以全控型器件为基础的电压源换流器型高压直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current, VSC-HVDC)技术迅速发展,VSC-HVDC具有控制方式控制灵活、可为无源网络供电等优势,使其成为多端直流输电乃至未来直流电网的重要组成部分。由于目前世界上已投运的绝大部分工程采用普通晶闸管换流阀进行换流,那么在此基础上建设的直流电网必然会涉及到LCC与VSC的混联问题,因此有必要对混联直流输电系统展开研究。论文首先研究了混联直流输电系统的拓扑结构,基于PSCAD/EMTDC软件开发了混联直流输电系统通用模型的电磁暂态仿真平台,然后研究了混联直流输电系统在不同运行方式下相应的启动和稳态运行特性。针对运行方式2,即整流侧采用模块化多电平换流器,逆变侧采用晶闸管换流器的四端双极混联直流电网结构展开研究,分析了其潮流分布、潮流计算以及潮流优化算法,并基于潮流优化算法设计了一种分散式电压控制策略。针对混联直流电网的逆变侧LCC连接弱交流系统时易发生换相失败的问题,提出了新的协调控制方法,即：在整流侧定直流电压控制换流站基础上加入低压限压控制(Voltage Dependent Voltage Order Limiter, VDVOL),在定有功功率换流站中加入低压限功率控制(Voltage Dependent Power Order Limiter, VDPOL)。仿真结果表明该协调控制策略可以有效降低逆变侧发生换相失败的概率。
【关键词】：混联直流输电系统 拓扑结构 分散式电压控制 换相失败 协调控制策略
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【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1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.3 本文工作及内容安排14-16
• 第2章 混联直流输电系统的拓扑结构研究16-21
• 2.1 混联直流输电系统的改造方案16-17
• 2.2 混联直流输电系统的拓扑结构17-19
• 2.3 本章小结19-21
• 第3章 混联直流输电系统启动和稳态运行特性21-31
• 3.1 基本控制策略21-22
• 3.1.1 LCC的基本控制策略21
• 3.1.2 VSC的基本控制策略21-22
• 3.1.3 混联系统的控制策略22
• 3.2 启动控制策略22-24
• 3.3 启动和稳态运行特性24-29
• 3.3.1 启动特性24-26
• 3.3.2 稳态运行特性26-29
• 3.4 本章小结29-31
• 第4章 混联直流输电系统的直流潮流特性31-40
• 4.1 直流潮流特性研究31-35
• 4.1.1 直流潮流分布机理31-32
• 4.1.2 直流潮流计算32-34
• 4.1.3 直流潮流优化算法34-35
• 4.2 基于潮流优化的分散式电压控制35-37
• 4.3 仿真验证37-39
• 4.4 本章小结39-40
• 第5章 混联直流输电系统协调控制策略40-49
• 5.1 混联直流输电系统的运行原理40-41
• 5.2 系统指令值变化时的运行特性41-44
• 5.2.1 直流电压指令变化41-42
• 5.2.2 有功功率指令变化42-43
• 5.2.3 直流电流指令变化43-44
• 5.3 抑制LCC换相失败的协调控制策略44-48
• 5.3.1 控制策略基本原理44-46
• 5.3.2 仿真验证及分析46-48
• 5.4 本章小结48-49
• 第6章 总结与展望49-51
• 6.1 总结49-50
• 6.2 展望50-51
• 参考文献51-56
• 攻读硕士学位期间发表的学术文章56-57
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作57-58
• 致谢58

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