计及交直流的AVC无功优化研究

发布时间：2017-08-28 05:15

  本文关键词：计及交直流的AVC无功优化研究

  更多相关文章： HVDC AVC 无功优化 粒子群优化算法 无功补偿装置 二级电压控制

【摘要】：与高压交流输电技术相比,高压直流输电技术(HVDC)具有一些明显的特点,例如传输容量大、输电损耗小以及功率易于控制等等。为此,近年来越来越多的HVDC(包括部分特高压直流线路)接入电网,从而形成交直流互联电网。同时,在电力系统中,自动电压控制(AVC)作为重要的控制手段,对维持电网的电压稳定性十分重要。由于HVDC一方面可以作为AVC的重要手段(如HVDC两端的无功补偿装置可以参与AVC控制),另一方面HVDC也对AVC提出了新的控制要求(如考虑到直流的脆弱性,有必要维持直流落点的电压稳定),所以十分有必要研究计及交直流的AVC无功／电压控制及优化问题。为此,本文对此展开研究,主要研究内容和成果有：(1)使用模态分析法,基于无功与节点电压的灵敏度关系将整个系统节点进行区域划分,使得同一划分区域内的节点有着相近的电压变化特性,从而实现电压控制区域的划分。提出了一种新的主导节点选取策略,该策略在目标函数中引入了最大无功偏移因子和最大节点电压偏移因子。与传统的主导节点选取策略相比,该策略可以避免在一些特殊情况下,某些节点无功或者电压偏移很大的情况发生。(2)建立交直流互联系统的AVC无功优化模型,考虑到直流的脆弱性,维持直流落点电压稳定对HVDC稳定运行有重要的意义。因此,将维持直流落点电压稳定作为AVC控制目标之一,这将有助于改善HVDC运行的稳定性。本文基于粒子群优化算法求解该问题的无功优化模型,得到优化控制参数。仿真的结果说明了本文提出的AVC无功优化策略,保证了直流落点电压的稳定性,并且其它节点电压也保持在稳定范围内。(3)考虑HVDC两端的无功补偿装置可以参与到AVC无功／电压控制中,将HVDC两端的无功补偿装置作为AVC控制手段之一,并通过粒子群算法对算例进行求解,得到优化控制参数。通过仿真可以看出,当HVDC两端的无功补偿装置作为控制手段参与到AVC控制中的时候,对系统电压质量起到了一定的改善作用。
【关键词】：HVDC AVC 无功优化 粒子群优化算法 无功补偿装置 二级电压控制
【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】：TM761.12
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 选题背景及研究意义11-12
• 1.2 研究现状12-17
• 1.2.1 AVC无功优化研究现状12-16
• 1.2.2 交直流输电研究现状16-17
• 1.3 本文主要工作及内容安排17-19
• 第2章 计及交直流的AVC无功优化研究框架19-29
• 2.1 AVC无功/电压控制及优化问题的基本概念19-21
• 2.2 交直流互联系统模型21-25
• 2.2.1 HVDC元件模型21-23
• 2.2.2 交直流潮流计算模型23-25
• 2.3 本文研究思路概述25-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 交直流互联电网的二级电压控制分区与主导节点选择29-41
• 3.1 基于模态分析的控制区域划分策略29-35
• 3.1.1 V-Q灵敏度分析29-30
• 3.1.2 母线影响因子计算30-32
• 3.1.3 10机39节点系统区域划分32-35
• 3.2 计及最大无功电压偏移的主导节点选取策略35-39
• 3.3 本章小结39-41
• 第4章 计及直流落点电压稳定的AVC无功优化策略41-53
• 4.1 维持直流落点电压稳定的原理分析41-42
• 4.2 交直流无功/电压优化模型42-44
• 4.2.1 目标函数42
• 4.2.2 功率约束42-43
• 4.2.3 变量约束43-44
• 4.2.4 励磁控制器模型44
• 4.3 粒子群寻优算法44-46
• 4.4 算例分析46-51
• 4.5 本章小结51-53
• 第5章 直流两侧SVC参与AVC控制的方法研究53-63
• 5.1 SVC模型机理53-54
• 5.1.1 TCR和TSC的基本模型53-54
• 5.1.2 TSC+TCR组合式SVC54
• 5.2 直流两侧SVC参与AVC控制的策略分析54-57
• 5.3 算例分析57-61
• 5.4 本章小结61-63
• 第6章 总结与展望63-65
• 6.1 工作总结63
• 6.2 进一步展望63-65
• 参考文献65-69
• 附录A IEEE 39节点系统单线图及相关参数69-73
• 附录B 39节点交直流系统潮流计算结果73-77
• 攻读硕士学位期间取得的成果77-79
• 致谢79

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本文编号：747180