多端VSC-HVDC输电系统潮流算法研究

发布时间：2020-03-20 12:29

【摘要】：随着化石能源的日益枯竭,以及全球污染问题的日益严重,新型清洁能源例如光伏发电、风力发电、潮汐发电技术的应用比重正在逐年提升,并且考虑到新清洁能源的随机性以及不稳定性,如何提高其并网效率以及并网的安全性将是未来值得关注的话题。而相比于交流输电技术,高压直流输电技术由于本身具有诸多技术与经济上的优点,使其能够依靠自身灵活的控制形式来有效的解决新能源并网效率低下的问题。随着电压源型换流站(VSC)的快速发展和推广,有关其稳态与暂态运行稳定性的研究正在逐日推进,而有关交直流网络的潮流计算任务将是所有研究工作开展的前提和基础。本文针对多端电压源换流站构成的高压直流输电系统(VSC-HVDC)开展潮流计算任务,并旨在完成以下方面的内容。针对VSC-HVDC输电系统运行的基本特点,本文首先总结分析了多端VSC-HVDC系统的拓补结构,详细阐述了其运行与控制的原理,并建立了有关VSC-HVDC系统的稳态模型。建立了理想状态下多端VSC-HVDC系统的稳态模型,并以牛顿-拉夫逊法为基础,研究了理想模型中换流站交直流两侧的潮流计算方法与交直流耦合潮流计算方法,并通过修改的10节点以及IEEE-57节点案例验证了潮流算法的可行性。针对理想VSC-HVDC系统模型与实际存在较大误差的问题,本文提出并建立了计及换流站损耗的多端VSC-HVDC系统稳态模型,通过对VSC站的控制类型加以区分,推导出了损耗特性下交直流系统的潮流计算方法与变量越限矫正方法,并通过修改的IEEE-57节点案例验证了该模型的精确性,同时算法的收敛速度也有所提升。最后研究了基于下垂控制的多端VSC-HVDC稳态潮流算法,在介绍下垂控制原理的同时,修改并验证了损耗特性下多端VSC-HVDC系统的下垂控制潮流计算模型,同时引入模糊自适应下垂控制理论,并验证了模糊自适应下垂模型具有更强的下垂曲线斜率调节能力。
【图文】：

3 章 理想多端 VSC-HVDC 的稳态潮流模型与算法表 3.7 各 VSC 站直流侧潮流迭代结果VSC1 VSC2 VSC3 VSC4\ -4.243E-05 -2.181E-07 -3.755E0 -2.387E-05 -2.30E-05 -2.178E5.669E-04 -3.814E-04 -9.843E-04 -7.103E8.277E-05 8.631E-05 8.462E-05 8.248E-果可以统计得出在潮流迭代过程中电压站 VS及各功率站直流侧电压的变化曲线，如图 3.6流电压或是交流侧有功越限的现象。

-5.669E-04 -3.814E-04 -9.843E-04 -7.103E-04 -2.240E-06 M 8.277E-05 8.631E-05 8.462E-05 8.248E-05 9.295E-05从潮流计算结果可以统计得出在潮流迭代过程中电压站 VSC1 交流侧有功功率的变化曲线以及各功率站直流侧电压的变化曲线，如图 3.6~3.10 所示，各VSC 站均未出现直流电压或是交流侧有功越限的现象。图 3.6 VSC1 交流侧有功功率变化曲线
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM744

【参考文献】

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本文编号：2591780