柔性直流换流系统建模与雷电过电压计算

发布时间：2017-10-29 06:35

  本文关键词：柔性直流换流系统建模与雷电过电压计算

  更多相关文章： 柔性直流输电 宽频模型 矢量匹配法 递归卷积 雷电过电压

【摘要】：分布式电源、可再生能源以及智能电网的迅速发展正日益成为当今电网发展的新趋势,这也使得柔性直流输电技术有了更加广阔的应用前景。本文依托的项目有国家自然科学基金项目“柔性直流换流系统宽频建模及电磁骚扰特性的研究”(51207054)以及中央高校基金项目“柔性直流换流阀系统宽频建模及其应用”(13MS75)。本项目提出了基于点对点阻抗模型对柔性直流换流系统进行雷电过电压分析的新方法,难点是三相设备宽频模型的测量以及建模,采用了脉冲响应测量法结合矢量匹配、递归卷积等数学方法建立并分析了换流系统的雷电过电压响应,取得的成果有:(1)完善了点对点阻抗模型,改善了该方法存在的测量结果不准确,测量步骤较为繁琐等问题。(2)通过对实际设备的建模验证了该方法所建立的宽频模型的可准确性。(3)建立起柔性直流换流系统宽频模型,对雷电波作用下系统内部电压响应进行了分析。提出了新的三相设备宽频模型的建立方法,进而建立了滤波器、电抗器、变压器乃至整个柔性直流换流系统交流部分的宽频模型。通过脉冲响应法测量得到设备的时域测量数据,经时频变换以及相应的矩阵计算后得到设备宽频模型中各支路的频域参数,建立起用于过电压计算的设备宽频模型;由矢量匹配法拟合得到设备电压传递特性的有理函数,最后通过递归卷积计算得到时域电压响应。对比模型仿真与实验结果,证明了该模型能够准确地反映出三相设备过电压的传导特性。对于系统交流部分整体而言,由各设备宽频模型组成的交流部分宽频模型同样能够较为准确的反映出其内部各关键点在雷电波作用下的电压响应波形。文章最后根据实验数据分析了当换流系统相间遭受雷电波入侵的情况下,换流阀以及各关键设备上可能承受的电压波形;并借助换流系统交流部分的宽频模型初步计算分析了交流部分可能存在的谐振点以及遭受雷电截波作用下的过电压响应。
【关键词】：柔性直流输电 宽频模型 矢量匹配法 递归卷积 雷电过电压
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究动态10-12
• 1.3 本文完成的主要工作12-14
• 第2章 预备知识14-20
• 2.1 柔性直流换流系统的基本结构14-15
• 2.2 电压传递函数测量方法15-16
• 2.2.1 传递函数的概念15
• 2.2.2 脉冲响应法测量电压传递函数15-16
• 2.3 快速傅里叶变换16-17
• 2.4 矢量匹配法(vector fitting)17-18
• 2.5 传导电压计算18-20
• 2.5.1 两类传导电压数值算法对比18
• 2.5.2 时域递归卷积18-20
• 第3章 换流系统设备宽频模型20-32
• 3.1 三相设备宽频模型20-23
• 3.1.1 点对点阻抗模型20
• 3.1.2 模型参数测量20-23
• 3.2 设备参数测量23-31
• 3.2.1 三相EMI滤波器23-27
• 3.2.2 三相变压器27-29
• 3.2.3 三相电抗器29-31
• 3.3 本章小结31-32
• 第4章 设备雷电过电压分析32-43
• 4.1 基于NIF模型得到电压传递函数32-33
• 4.2 传递函数的多项式拟合33-34
• 4.3 传递函数的递归卷积34-36
• 4.4 三相设备传导电压计算36-41
• 4.4.1 三相EMI滤波器传导电压计算36-39
• 4.4.2 三相变压器传导电压计算39-40
• 4.4.3 三相电抗器传导电压计算40-41
• 4.5 本章小结41-43
• 第5章 换流系统雷电过电压分析43-54
• 5.1 设备宽频模型互联43
• 5.2 换流系统内的电压分布43-50
• 5.2.1 系统末端开路时的电压分布43-47
• 5.2.2 系统末端短路时的电压分布47-50
• 5.3 换流阀承受电压分析50-51
• 5.4 系统谐振点分析51-53
• 5.5 本章小结53-54
• 第6章 结论与展望54-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况58-59
• 致谢59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 马月姣,刘念,高瓴,候宝生;发电机雷电过电压的在线分析研究[J];云南电力技术;2004年03期

2 彭涛;;变电站综合自动化系统雷电过电压防护[J];科技咨询导报;2007年18期

3 侯英伟;;浅论雷电过电压防护设计[J];硅谷;2009年11期

4 卞国成;;雷电过电压的危害及解决方案[J];现代冶金;2009年03期

5 李祥超;赵学余;杜志航;;自动气象环境监测站雷电过电压的抑制措施[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2009年03期

6 司志华;;信息系统雷电过电压保护设计实例分析[J];山东气象;2009年04期

7 丁健;;雷电过电压下变电站开环点的运行研究[J];电气技术;2011年05期

8 林惠仁;;共用天线电视系统雷电过电压浅析[J];建筑电气;1989年04期

9 肖开生;;天津红旗路～海光寺220kV系统雷电过电压计算[J];天津电力技术;1996年04期

10 甘祥根,金立军,陈丽红;自动气象站雷电过电压防护[J];高压电器;2004年05期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 何亨文;;关于通信能源系统雷电过电压保护的一些问题[A];第十二届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2002年

2 刘吉克;;应用电磁兼容原理解决通信局(站)雷电过电压的保护问题[A];中国物理学会第九届静电学术年会论文集[C];2000年

3 杜林;常阿飞;王世寿;李苹;;输电线路雷电过电压传感器研究[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年

4 何涛;;DCS系统雷电过电压的防护[A];第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C];2011年

5 石峰;;通信、计算机、监控设备防雷措施的探讨[A];首届中国防雷论坛论文摘编[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 聂春艳;有无技术启示的判断[N];中国知识产权报;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张丹;110kV电力系统雷电过电压仿真研究及绝缘配合分析[D];内蒙古工业大学;2015年

2 皇甫羽飞;电容式高压取电方法及雷电暂态研究[D];华北电力大学;2015年

3 郑陈达;柔性直流换流系统建模与雷电过电压计算[D];华北电力大学;2015年

4 赵紫辉;超高压交流输电线路雷电过电压特性及其影响因素研究[D];西南交通大学;2012年

5 王宏兵;大型水电站雷电过电压与绝缘配合研究[D];华北电力大学;2014年

6 隋东硼;计及冲击电晕的500kV变电站雷电过电压计算及防雷措施研究[D];沈阳工业大学;2013年

7 吴静文;输电走廊雷电过电压特性及其影响规律研究[D];西南交通大学;2014年

8 文丽;500kV输电线路雷电过电压研究[D];西华大学;2013年

9 陈焕;架空输电线路雷电过电压的瞬态特性研究[D];华北电力大学;2014年

10 于剑标;利用铁氧体抑制雷电过电压的研究[D];南昌大学;2011年

，

本文编号：1111861