多直流馈入大电网的电压运行特性研究

发布时间：2017-11-26 11:04

  本文关键词：多直流馈入大电网的电压运行特性研究

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【摘要】：我国的能源储备大多集中在西南和西北地区,电力负荷中心却集中在东南沿海地带,从而造成能源-负荷分布的不均衡,这是我国经济快速发展过程中的一个突出问题。高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)技术因具有远距离大容量输电的显著优势,在实际工程中得到应用。随着电网的建设,我国已经形成多个区域性的多直流馈入(Multi-infeed Direct Current,MIDC)大电网。多直流馈入大电网中各换流站之间电气距离较近,相互之间作用较强,同时换流站在运行时需要消耗大量无功,而受端系统自身通常缺乏足够的电源,导致电压不合理运行成为含多直流馈入大电网实际运行面临的凸出问题。因此,研究多直流馈入大电网的电压运行特性,探究提高多直流馈入大电网电压稳定性的有效措施,己成为备受关注的热点,对保证系统的安全稳定性和经济性具有重要现实意义。本文主要针对多直流馈入大电网的电压运行特性开展研究。首先,分析了影响多直流馈入大电网电压运行的重要因素。具体探讨了受端交流系统的强弱、无功补偿、负荷特性及发电机励磁系统等因素对多直流馈入大电网电压运行的影响。并以某实际区域大电网系统为实例,仿真分析了不同故障下多直流馈入大电网会出现的电压问题。其次,提出了基于灵敏度的无功补偿选点方案。由于灵敏度方法简单明确,本文从灵敏度方法的定义出发,利用交直流混合输电系统的潮流计算方程推导出应用于交直流系统的灵敏度方法,通过系统的灵敏度指标合理表征系统各节点电压的强弱程度,从而找到需进行无功补偿的电压薄弱点。并采用实际电网进行仿真计算,获得灵敏度高的母线节点作为无功补偿备选节点。再通过选取不同备选节点安装同样的无功补偿装置,观测系统故障后电压的运行状况,验证基于灵敏度选点方法的正确性。仿真结果表明灵敏度指标能够有效反映出交流系统中母线电压的薄弱点,并为选取安装无功补偿装置的位置提供依据。最后,研究了提高多直流馈入系统的电压稳定的措施。通过对实际电网典型多直流馈入受端系统进行仿真,重点分析提高运行电压水平、调节励磁系统调差系数以及装设无功补偿这三类措施对提高电压稳定性的效果。在此基础上,本文还对比了不同类型的无功补偿装置的补偿效果,并结合实际系统提出较为合理的无功补偿配置方案。目前,多直流馈入大电网的直流落点的增多大大增加了网络结构和交直流系统间相互作用的复杂性,引起诸多电压运行方面的问题。分析总结多直流馈入大电网的电压运行特性,并基于此找出提高电压稳定的合适措施,对于促进电网的安全稳定经济运行具有显著意义。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732

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本文编号：1229554