SVC对交流特高压电网电压稳定性的应用研究

发布时间：2017-07-19 02:17

  本文关键词：SVC对交流特高压电网电压稳定性的应用研究

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【摘要】：特高压电网是目前我国电网建设的重点,也是我国电网发展的必然趋势。串联补偿装置能够有效提高线路的无功补偿和无功平衡,改善输电系统的稳定性,提高输电能力,抑制系统过电压。对于特高压电网而言,电压等级的提高使得充电功率增大,1000kV特高压交流线路的充电功率约为500kV线路的4倍。因此,更有必要在特高压电网中加装无功补偿装置来提供大量的动态无功补偿功率,以增强输电网的电压支撑,提高线路输送容量、降低电网网损。在特高压电网关键变电站安装无功补偿装置,可有效提高特高压电网大功率输送通道的电压支撑能力,为特高压电网安全稳定运行发挥积极有效的作用。静止无功补偿器SVC作为一种新型的柔性交流输电设备,在无功补偿、电压稳定以及电力负载特性改善等各方面有着广泛的应用。根据国家电网公司“十二五”电网规划,“三华”特高压交流电网2015年将形成。“十三五”期间,还将建设多回±1000kV特高压直流输电工程,我国将逐步形成特大规模特高压交直流混联跨大区互联电网,未来组合式SVC在特高压电网中具有广阔的应用前景,特高压电网静止无功补偿技术将是静止无功补偿装置发展应用的全新领域。本文详细分析了特高压交流输电系统的特性,特高压交流输电系统的线路参数特性和输电特性。介绍了静止无功补偿器SVC分类、工作原理,首次提出了由TCR+FC+TSC型组合式SVC,并研究了不同SVC在特高压电网中的适用性。在此基础上,在总结国内SVC技术在电力系统中研究发展情况,利用PSCAD/EMTDC软件建立了和实际控制器外特性一致的组合式SVC仿真模型。以晋东南-南阳-荆门1000kV交流特高压系统为例,研究了特高压电网无功需求。提出了三种不同的SVC配置方案,深入研究并提出特高压电网SVC控制策略。基于特高压交直流混联跨大区域互联电网数据,在全网范围内进行各种故障扫描,开展SVC输出特性、功能特性及对电网的影响等仿真分析研究；最后在特高压SVC装置可能落点出,进行控制参数优化计算,并根据特高压电网对SVC的系统定位,进行SVC示范点电压波动、系统稳定性等的影响分析。分析研究了特高压电网SVC的稳态特性、暂态特性,仿真验证了各种故障下,特高压站主变三侧产生的工频及操作过电压均低于标准允许值。通过对SVC在晋东南-南阳-荆门1000kV交流特高压示范工程的仿真,分析了采用SVC前后对系统操作过电压、系统承担负载能力等的影响,证实组合式SVC已经具备在特高压电网应用的条件。
【关键词】：无功补偿 特高压交流输电系统 SVC
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM712
【目录】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题研究背景和意义12-13
• 1.2 特高压研究概况、水平及发展趋势13-15
• 1.2.1 国外特高压技术发展情况13-15
• 1.2.2 我国特高压技术发展情况15
• 1.3 SVC国内外研究现状和研究意义15-16
• 1.4 本文主要工作16-18
• 第2章 特高压交流输电系统性能分析18-28
• 2.1 特高压交流输电线路的特性18-22
• 2.1.1 特高压交流输电线路的运行参数18-19
• 2.1.2 特高压交流运行输电线路的等值电路19-22
• 2.2 特高压输电线路运行特性分析22-27
• 2.2.1 特高压交流输电线路电压降落问题22
• 2.2.2 特高压交流输电线路工频过电压问题22-24
• 2.2.3 特高压交流输电系统的阻尼问题24-26
• 2.2.4 特高压交流输电系统的无功问题26-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第3章 SVC在特高压输电网络中的应用分析28-44
• 3.1 晶闸管投切电容器(TSC)28-31
• 3.1.1 TSC的基本原理28-30
• 3.1.2 TSC投入的方法30-31
• 3.2 晶闸管控制电抗器(TCR)31-35
• 3.2.1 TCR的基本原理31-33
• 3.2.2 TCR的谐波33-35
• 3.3 组合式SVC35-42
• 3.3.1 FC-TCR型SVC35-38
• 3.3.2 TSC-TCR型SVC38-40
• 3.3.3 不同SVC装置比较分析40-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 特高压系统建模及SVC设计44-61
• 4.1 仿真软件介绍44
• 4.2 特高压系统建模44-51
• 4.2.1 特高压系统及元件参数45-46
• 4.2.2 实验系统及元件参数46-49
• 4.2.3 系统建模49-51
• 4.3 SVC系统设计51-56
• 4.3.1 SVC参数51-53
• 4.3.2 SVC稳态运行范围53-56
• 4.4 SVC控制系统的PSCAD建模56-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第5章 SVC在特高压系统中的调压效果仿真61-72
• 5.1 晋东南侧投负荷61-64
• 5.2 晋东南侧及荆门侧切高抗64-66
• 5.3 南阳侧三相短路66-69
• 5.4 晋东南侧甩负荷69
• 5.5 动态无功储备69-71
• 5.6 本章小结71-72
• 第6章 结论与展望72-74
• 6.1 本文总结72-73
• 6.2 展望73-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 附件79

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本文编号：560824