基于柔性环网控制器的电磁环网潮流优化控制

发布时间：2017-08-29 09:44

  本文关键词：基于柔性环网控制器的电磁环网潮流优化控制

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【摘要】：传统解决电磁环网问题的方法主要从电网运行方式和未来电网规划方面着手,在实际系统运行中应尽量避免电磁环网合环运行,长远的电网规划也应尽量避免形成新的电磁环网和逐步解开现有存在严重隐患的电磁环网。近些年,越来越多学者也开始注意到FACTS设备在处理电磁环网问题上有着广泛的应用前景。其中,以UPFC为代表的一类潮流控制设备能够对系统潮流分布起到良好的优化控制作用,但受制于其容量限制和高昂成本一直难于广泛应用。目前,随着我国柔性直流技术的不断成熟,有学者提出利用其对有功无功的灵活控制能力、不会对交流系统的短路电流水平产生影响和隔绝交流系统故障等优点来解决电磁环网问题,因此提出了柔性环网控制器概念。本文首先研究阐述了柔性环网控制器的基本原理和换流阀拓扑结构,并且从经济性角度对比分析了适应于不同场景下的柔性环网控制器主接线设计方案。同时,研究了柔性环网控制器的系统级、站级和阀级控制策略。其次,基于柔性环网控制器的功率交换机理分析了其外部功率特性和运行区间,并且通过搭建柔性环网控制器仿真模型验证了其对系统潮流的控制作用。最后,通过对复杂电磁环网潮流分布特性的分析,研究了电磁环网功率环流产生的原因,并指出电磁环网中安装柔性环网控制器后,给定合理的系统级控制指令能够改善系统的潮流分布。通过建立柔性环网控制器稳态模型及研究交直流系统牛顿交替迭代法潮流计算,定量地分析了柔性环网控制器对电磁环网功率分布的控制作用。并以系统有功网损最低为目标函数,计及交流系统与直流系统的等式、不等式约束,采用遗传灾变算法求解含柔性环网控制器的最优潮流模型,最终计算出柔性环控制器合理的系统级指令。本文所提出的柔性环网控制器电磁环网潮流优化控制方法,为电磁环网的潮流优化控制提出了新的解决方案,同时为柔性环网控制器工程应用中指定合理的系统级参考指令提供了技术参考,对于优化电磁环网潮流分布,提高输电经济性和可靠性具有重要意义。
【关键词】：柔性环网控制器 电磁环网 交直流系统最优潮流计算 潮流优化控制
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题研究背景11-13
• 1.2 电磁环网及其潮流优化控制发展趋势13-14
• 1.3 柔性环网控制器的应用前景14-16
• 第2章 柔性环网控制器的基本原理及构成16-23
• 2.1 柔性环网控制器的基本原理16-18
• 2.2 柔性环网控制器换流阀拓扑结构18-20
• 2.3 柔性环网控制器的主接线设计20-23
• 第3章 柔性环网控制器的运行特性23-35
• 3.1 柔性环网控制器的控制策略23-27
• 3.1.1 系统级控制23-24
• 3.1.2 换流站级控制策略24-26
• 3.1.3 换流阀级控制策略26-27
• 3.2 柔性环网控制器运行区间27-31
• 3.2.1 柔性环网控制器外部功率特性27-28
• 3.2.2 换流器容量对运行区间限制28-29
• 3.2.3 换流阀子模块电压波动对运行区间限制29-31
• 3.2.4 柔性环网控制器功率区间确定31
• 3.3 柔性环网控制器仿真31-35
• 第4章 基于柔性环网控制器的潮流优化控制35-49
• 4.1 典型电磁环网潮流分布特性35-37
• 4.2 含柔性环网控制器系统潮流计算37-44
• 4.2.1 柔性环网控制器稳态模型37-38
• 4.2.2 基于牛顿交替迭代法的交直流系统潮流计算38-41
• 4.2.3 算例分析41-44
• 4.3 含柔性环网控制器系统计及有功损耗的最优潮流计算44-49
• 4.3.1 计及系统有功损耗的目标函数及控制变量44-45
• 4.3.2 含柔性环网控制器系统潮流约束条件45-46
• 4.3.3 最优模型求解46-47
• 4.3.4 算例分析47-49
• 结论49-51
• 参考文献51-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果54-55
• 致谢55

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 高凯;阳岳希;张艳军;李强;韩子娇;;适用于城市电网的柔性环网控制器拓扑方案研究[J];电网技术;2016年01期

2 李逸驰;孙国强;杨义;黄文进;卫志农;孙永辉;;含经VSC-HVDC并网海上风电场的交直流系统概率最优潮流[J];电力自动化设备;2015年09期

3 潘伟;李勇;曹一家;辛建波;;用于大规模集中式风电并网的VSC-HVDC频率控制方法[J];电力自动化设备;2015年05期

4 李娟;严宇昕;聂鹏;;基于VSC的DCIPC阻尼系统功率振荡及限制短路电流研究[J];电力自动化设备;2015年05期

5 陈峗;王毅;;基于MPPT切换的VSC-HVDC低电压穿越控制策略[J];电气传动;2015年04期

6 孙国强;任宾;卫志农;季聪;李群;刘建坤;;基于自适应加权预测-校正内点法的含VSC-HVDC电力系统最优潮流[J];电力自动化设备;2015年03期

7 张建坡;赵成勇;孙海峰;;基于改进拓扑的MMC-HVDC控制策略仿真[J];中国电机工程学报;2015年05期

8 谢龙裕;罗安;徐千鸣;何志兴;刘爱文;;基于MMC的STATCOM控制方法[J];电网技术;2014年05期

9 仉雪娜;赵成勇;庞辉;林畅;;基于MMC的多端直流输电系统直流侧故障控制保护策略[J];电力系统自动化;2013年15期

10 薛英林;徐政;;C-MMC直流故障穿越机理及改进拓扑方案[J];中国电机工程学报;2013年21期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 章美丹;电力系统优化运行的相关问题研究[D];浙江大学;2013年

2 仉志华;基于UPFC的自愈配电环网及其潮流优化控制技术的研究[D];山东大学;2012年

3 叶鹏;电力市场下基于FACTS的优化潮流控制研究[D];华北电力大学（河北）;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 窦飞;统一潮流控制器在南京220kV西环网的应用研究[D];华北电力大学;2015年

2 邓健俊;含柔性直流输电的交直流系统潮流优化控制方法研究[D];华南理工大学;2013年

3 陈芬;基于电子电力变压器的最优潮流控制[D];华中科技大学;2011年

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本文编号：752639