特高压交直流混联系统暂态过电压研究

发布时间：2020-04-19 01:43

【摘要】：近几年,我国电力工业高速发展。电力需求及负荷的剧增带动了电源建设,电网建设规模逐渐扩大,输送电力容量增加的同时电压等级也在提高,中国电网正处于特高压输电模式高速发展的时期,随着众多高压直流输电网的建成投产,交直流混联电网逐渐形成。大规模交、直流电力系统混联运行会导致一些重大技术问题,如本课题所研究的内容及交直流系统相互作用等系列问题。若不深入研究和探讨这些问题,就无法可靠传输电能,也难以保证电网能够稳定地运行。过电压现象广泛存在于特高压交、直流系统中,并严重影响对设备的绝缘和安全。分析各种故障类型下过电压情况,给出过电压形式识别判据,快速判断故障类型,对于保障电网安全运行具有十分重要的意义。本文利用Simulink等软件进行电力系统的仿真分析,结合现有特高压交直流实际工程数据,建立了特高压交直流系统电磁暂态仿真模型,对交直流系统过电压及识别判据等进行分析,为故障诊断问题以及过电压防护提供了参考建议。首先,本文结合现有1000kV特高压交流系统工程,建立了特高压系统中的交流系统数学模型,分析了影响交流系统输电能力的主要因素,并在此基础上,建立了特高压交流输电系统Simulink模型;其次参考现有±800kV特高压直流系统工程,建立了特高压直流输电系统数学模型,并参考实际的输电工程建立Simulink模型;最后,分别取混联系统中直流系统和高压交流系统的相关参量,进行仿真分析。其次,在已建立的特高压交直流混联输电系统的Simulink模型基础上,对特高压交流系统内部过电压进行了理论和仿真分析,分析系统内部三种主要过电压类型,在模型中对三种工况进行仿真,并与正常运行条件下的相关参数进行对比分析,分析其对电网运行的影响,并通过仿真波形分析得出抑制其产生的措施。然后,对前面建成的交直流混联系统模型进行特高压直流系统过电压仿真,对故障引起的直流系统内部过电压进行理论和实际的分析并得出结论。在过电压分析中,利用仿真得到的各直流电压波形辅以电流波形和直流系统两端交流电压波形来分析具体过电压的情形。最后,针对交直流混联系统的可能存在的过电压情况,本文分别针对两种工况典型下混联系统的过电压情况进行仿真,获得交流系统和直流系统各重要参数波形对典型故障提出相应的故障识别判据。
【图文】：

特高压,交流系统,特高压交流输电

并在各种工况下进行仿真。逡逑２．１特高压交流系统建模逡逑本文中特高压交流系统参考晋东南－荆门ｌＯＯＯｋＶ特高压交流输电系统进行逡逑建模。首先建立数学模型，论证特高压交流输电的可行性以及输电能力，然后在逡逑Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立送端为等值发电机群、受端为等值电网的ｌＯＯＯｋＶ特高压交流输逡逑电系统模型，输电线路为分布式参数架空线路［２９＿３２］。逡逑２．１．１特高压交流输电系统数学模型逡逑分析特高压交流－输电系统的稳定特性时，，能用分布参数模型或集中参数组成逡逑的等效网络表示远距离输电线路。分布参数模型更精确，但计算相对复杂；而集逡逑中参数的结果和等效网络数量有关，若选取数目少，那么结果会和实际有差距；逡逑反之，计算会复杂很多［３Ｗ５］。图２．１是特高压交流系统输电模型。逡逑队

模型图,交流系统,双回输电线路,降压变压器

１０５奶邋２５邋ｔｔＶ１逦５邋Ｍ邋ｌｅｖ邋ｅｑ邋Ｊｔｅｔｅｎ？逡逑图２．５特商压交流系统降压变压器和受端电网模型逡逑特高压交流系统总体模型如图２．６所示：逡逑２５００邋ＭＩＶ逡逑Ｊｆ逦＾逦Ｉｔｒ１邋…会邋ｌｌｉ邋ｆＴ＾逡逑ｃｔｔｋｉｓｗ逦－ｉ－逦？００邋Ｍ＼Ｖ逦１１１逦Ｌ，Ｈｆ邋１逦ｊ邋ｊ逦Ｊ２５＾邋Ｔ逡逑ｉ邋＾邋Ｋ＾＾＾ＬＬｐ——ｎＪ—．逦＾＾—＿＿邋＿逦ｆｌＶ，逦，…k 逦＿ｉｒ邋ｌ邋＿逡逑逦－．－ｔｌＳｉｔ邋．ｆｒ＝ｌ逦＝逦？一？洛歘？！级，？一＇逦８２逦＂Ym＂￣＊邋柳逡逑＊＂ｌｅ－邋？ｒｗｒｉ．＇ｖＡ逦？ｒ＾５ｃｉ－ｒ．＇＊逦｜逦ｒｊａｘｉ－＾＊逦ｒ＾ｊ逦‘■：’，：■逦１：逡逑ｍ逦ｊ逦ｓｒｉ邋＾逦２５００邋撕逦ｌ．？？逡逑５３00邋＿＞邋李以你逦１逦ｒ＾—＝—逦一＜＝－？逦１逦逡逑ｕ邋Ｈ逦Ｉ邋｜逦＝ｆｃｚ：ｉ＝＾ｚｒ－ｚ：ｉ＾＾＝＾＿邋ｔ逦＿逡逑３Ｓ０Ｒ－逦ＨＣｒ－Ｊ逡逑ＩＩ逦Ｔ？＊ＪＴ逦土逦Ｋ上．逡逑■逦ｋ逦Ｉｒ逡逑图２．６特氋压交流系统模型图逡逑该系统部分参数参考晋东南－荆门ｌＯＯＯｋＶ特高压交流系统进行设置，例如线逡逑路长度和输送容量；另一部分如发电机、变压器及等值电网等的参数，是按照国逡逑网输配电规定进行设计
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM721

【参考文献】