高岭直流工程的优化设计与运行策略研究
发布时间：2021-01-13 17:40
随着我国经济的持续中高速发展,我国中东部地区的用电负荷逐年增涨,但我国的能源分布和经济发展呈现出反向不平衡性,在此背景下,区域电网互联在整合电力资源、优化能源配置和推动我国能源战略建设方面的意义凸显。高岭直流背靠背工程作为联接东北电网和华北电网的能源枢纽,其在我国电力格局中有着重要的战略意义。但作为传统的直流工程,高岭直流存在着技术缺陷,主要体现在LCC-HVDC直流输电技术的“换相失败”风险。该工程自2008年投产以来多次就发生“换相失败”故障,对两区域大电网的安全运行带来较大威胁。本文从传统LCC-HVDC技术的运行原理出发,介绍了高岭直流工程“换相失败”故障发生的机理,指出了该工程存在的弊端和运行风险;提出了以LCC-VSC混合直流输电技术对工程进行优化设计的方案;该方案在对高岭直流工程的运行数据进行了统计分析的基础上,确定了换流站改造的方向,并根据现有工程实际对主回路拓扑结构、换流阀、换流变压器、子模块拓扑等设备参数进行了选取;此外,本文对所优化的直流工程进行了控制策略设计,以发挥LCC和VSC换流站各自优势为宗旨,从五种适用的运行策略中挑选出一种最优控制方案,该方案不仅满足混...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
事故还原的交流侧母线电压
11图 2-7 事故还原的阀电压波形以看出，在 8:17:36 时，华北侧交流母线电压的波动，在波动中 B 相因单相故障等原因造成短暂的 B 相电压跌落使得上桥臂换流阀 V6向 V2换阀在换相过程中未截止造成换相失败，V6将继均导通，AB 两相短路；接下来 V1向 V3换相成功 V3形成直流侧短路，电压急剧下降，两者的阀电
图 2-8 事故还原的直流电压电流波形，在换相失败故障中，出现了严重的阀间短路故幅度的跌落，同时直流电流大幅增长，继而触发锁，从而发生了高岭直流“20120702 事故”。工程自投运以来，单元 I 和单元 II 均发生多次换压降低，直流电流增大，输送功率出现瞬时波动紧急调度，闭锁故障，保持最大范围内的稳定运化配置极为不利，也对两电网的安全稳定带来较败的原因众多，包括：路设计不合理或运行具有不可靠性，不能精准、晶闸管，从而造成脉冲丢失、脉冲延迟等不能换工作性质不佳。半导体器件若工况不稳定，容易统不稳定。如高岭背靠背工程中高天线发生的电然断电、缺相或电压跌落等工况都会影响晶闸管正常开断”；
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合双馈入直流输电系统中LCC-HVDC对VSC-HVDC系统强度的影响[J]. 倪晓军,赵成勇,郭春义,刘栋. 电网技术. 2017(08)
[2]基于背靠背VSC的微网并网技术研究[J]. 雷颖,范伟强,王弋飞,李侠,李隆鹏. 电力电容器与无功补偿. 2016(02)
[3]IGBT技术进展及其在柔性直流输电中的应用[J]. 于坤山,谢立军,金锐. 电力系统自动化. 2016(06)
[4]厦门±320kV柔性直流输电工程的控制方式和运行性能[J]. 阳岳希,贺之渊,周杨,杨杰,李强. 智能电网. 2016(03)
[5]采用柔性直流输电优化河南电网运行的前瞻性研究[J]. 安军,柴旭峥,王骅. 电网技术. 2016(01)
[6]LCC-VSC混合直流电网机电暂态建模方法研究[J]. 訾鹏,赵铮,陈兴雷,周孝信,万磊,施浩波,安宁,田芳. 中国电机工程学报. 2015(24)
[7]特高压直流输电系统规划设计[J]. 马为民,樊纪超. 高电压技术. 2015(08)
[8]基于直流电压—有功功率特性的VSC-MTDC协调控制策略[J]. 任敬国,李可军,张春辉,赵建国,梁永亮. 电力系统自动化. 2015(11)
[9]多端柔性直流输电系统直流电压混合控制策略[J]. 吴金龙,刘欣和,王先为,姚为正. 电网技术. 2015(06)
[10]高岭背靠背直流工程安全稳定控制策略[J]. 董晨,张海波,李亚男,蒋维勇,高洵,李轶群. 电网技术. 2015(05)
硕士论文
[1]基于LCC和VSC的混合直流输电技术研究[D]. 韩啸.燕山大学 2016
[2]LCC+MMC混合直流输电系统过电压特性与绝缘配合研究[D]. 杨英.华中科技大学 2016
[3]高压直流输电控制策略与无功补偿技术研究[D]. 武娜.太原理工大学 2015
[4]VSC-HVDC和LCC-HVDC混合高压直流输电系统协调控制策略研究[D]. 蒋炮炮.兰州理工大学 2014
[5]LCC-HVDC和VSC-HVDC输电系统的通用建模方法和运行特性分析[D]. 陈子聪.上海交通大学 2014
[6]直流背靠背联网技术在云南电网应用研究[D]. 翟博龙.华北电力大学（北京） 2011
[7]高压直流输电系统分析与控制初探[D]. 吴娜.昆明理工大学 2005
本文编号：2975288
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
事故还原的交流侧母线电压
11图 2-7 事故还原的阀电压波形以看出，在 8:17:36 时，华北侧交流母线电压的波动，在波动中 B 相因单相故障等原因造成短暂的 B 相电压跌落使得上桥臂换流阀 V6向 V2换阀在换相过程中未截止造成换相失败，V6将继均导通，AB 两相短路；接下来 V1向 V3换相成功 V3形成直流侧短路，电压急剧下降，两者的阀电
图 2-8 事故还原的直流电压电流波形，在换相失败故障中，出现了严重的阀间短路故幅度的跌落，同时直流电流大幅增长，继而触发锁，从而发生了高岭直流“20120702 事故”。工程自投运以来，单元 I 和单元 II 均发生多次换压降低，直流电流增大，输送功率出现瞬时波动紧急调度，闭锁故障，保持最大范围内的稳定运化配置极为不利，也对两电网的安全稳定带来较败的原因众多，包括：路设计不合理或运行具有不可靠性，不能精准、晶闸管，从而造成脉冲丢失、脉冲延迟等不能换工作性质不佳。半导体器件若工况不稳定，容易统不稳定。如高岭背靠背工程中高天线发生的电然断电、缺相或电压跌落等工况都会影响晶闸管正常开断”；
【参考文献】：
期刊论文
[1]混合双馈入直流输电系统中LCC-HVDC对VSC-HVDC系统强度的影响[J]. 倪晓军,赵成勇,郭春义,刘栋. 电网技术. 2017(08)
[2]基于背靠背VSC的微网并网技术研究[J]. 雷颖,范伟强,王弋飞,李侠,李隆鹏. 电力电容器与无功补偿. 2016(02)
[3]IGBT技术进展及其在柔性直流输电中的应用[J]. 于坤山,谢立军,金锐. 电力系统自动化. 2016(06)
[4]厦门±320kV柔性直流输电工程的控制方式和运行性能[J]. 阳岳希,贺之渊,周杨,杨杰,李强. 智能电网. 2016(03)
[5]采用柔性直流输电优化河南电网运行的前瞻性研究[J]. 安军,柴旭峥,王骅. 电网技术. 2016(01)
[6]LCC-VSC混合直流电网机电暂态建模方法研究[J]. 訾鹏,赵铮,陈兴雷,周孝信,万磊,施浩波,安宁,田芳. 中国电机工程学报. 2015(24)
[7]特高压直流输电系统规划设计[J]. 马为民,樊纪超. 高电压技术. 2015(08)
[8]基于直流电压—有功功率特性的VSC-MTDC协调控制策略[J]. 任敬国,李可军,张春辉,赵建国,梁永亮. 电力系统自动化. 2015(11)
[9]多端柔性直流输电系统直流电压混合控制策略[J]. 吴金龙,刘欣和,王先为,姚为正. 电网技术. 2015(06)
[10]高岭背靠背直流工程安全稳定控制策略[J]. 董晨,张海波,李亚男,蒋维勇,高洵,李轶群. 电网技术. 2015(05)
硕士论文
[1]基于LCC和VSC的混合直流输电技术研究[D]. 韩啸.燕山大学 2016
[2]LCC+MMC混合直流输电系统过电压特性与绝缘配合研究[D]. 杨英.华中科技大学 2016
[3]高压直流输电控制策略与无功补偿技术研究[D]. 武娜.太原理工大学 2015
[4]VSC-HVDC和LCC-HVDC混合高压直流输电系统协调控制策略研究[D]. 蒋炮炮.兰州理工大学 2014
[5]LCC-HVDC和VSC-HVDC输电系统的通用建模方法和运行特性分析[D]. 陈子聪.上海交通大学 2014
[6]直流背靠背联网技术在云南电网应用研究[D]. 翟博龙.华北电力大学（北京） 2011
[7]高压直流输电系统分析与控制初探[D]. 吴娜.昆明理工大学 2005
本文编号：2975288
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