混合多端直流输电技术及对电网频率稳定影响研究

发布时间：2020-09-03 08:36

　　 南方电网公司计划于2020年建成乌东德电站多端直流送出工程(即起点云南,落点广东、广西),外送规模初期500万千瓦,远期800万至1000万千瓦,以保障乌东德电力的消纳并提高云电外送的灵活性。作为云南电网首个特高压混合多端直流工程,势必对省内电网网架结构、电网安全提出新的要求。本论文依托于《云南电网对乌东德多端直流的适应性及相关措施研究》的科技项目,对乌东德混合多端直流的运行特性及控制策略和乌东德混合多端直流与云南电网的协调配合进行研究。首先,本论文搭建了乌东德混合多端直流的机电暂态模型和电磁暂态模型。研究了基于PSS/E的混合多端直流的自定义建模机制,在PSS/E机电暂态平台完成了多端混合直流系统的机电暂态建模。研究了基于全桥型子模块和半桥型子模块的混合式MMC换流器电磁暂态模型的建模机理,在PSCAD/EMTDC电磁暂态平台完成了混合多端直流系统的电磁暂态建模。通过在PSS/E和PSCAD/EMTDC中的稳态潮流和动态仿真对比,验证了所搭建模型的准确性。其次,本论文研究了乌东德混合多端直流的运行特性及控制策略。分析乌东德混合多端直流在降功率运行和降压运行时的运行特性,乌东德混合多端直流在这两种工况下是可以稳定运行的。提出直流故障控制策略,在乌东德混合多端直流的直流线路故障时,将云南侧LCC换流站逆变运行,并将广西侧和广东侧的混合型MMC换流站闭锁,从而能够迅速地清除故障电流,同时分析乌东德混合多端直流在该直流故障控制策略下发生直流线路故障时的运行特性。提出混合多端直流换流站间的协调配合策略,当控制直流电压的广东侧换流站因故退出运行时,立即通知广西侧换流站由定有功功率控制转为定直流电压控制,从而使得直流电压在广东侧换流站因故退出运行时能够得到有效的控制,并通过仿真验证该协调配合策略的有效性。最后,本论文研究了乌东德混合多端直流对云南电网的频率稳定影响。基于对单直流控制方法的分析,针对乌东德混合多端直流云南侧和广东侧分别双极闭锁引起的系统频率越限导致高周切机情况,提出一种多直流协调控制策略,将乌东德多端直流因闭锁故障无法送出的有功功率通过云南电网其他直流送出,从而保证了云南电网的频率稳定性,并利用PSS/E对所提出的多直流协调控制策略的有效性进行了验证。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM721.1;TM712
【部分图文】：

乌东德混合三端直流系统图

PSS/E的自定义建模MODE的执行流程

LCC定直流电流控制器

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本文编号：2811207