晶闸管控制变压器式可控并联电抗器建模仿真与应用研究

发布时间：2017-07-26 09:06

  本文关键词：晶闸管控制变压器式可控并联电抗器建模仿真与应用研究

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【摘要】：随着我国能源资源与电力需求重心的分布不平衡情况越来越突出,电力输送压力日益加剧,我国超／特高压输电系统建设步伐的加快,可控并联电抗器相关研究的重要性日益凸显。理论研究表明,可控并联电抗器可以根据线路上传输容量的变化自动调节自身的输出容量,提高系统静态稳定性；当发生故障或在其他暂态过程时,可控并联电抗器会自动调节至最大输出容量,以最大限度地限制由于故障或其他原因引起的工频过电压,提高系统的暂态稳定性；同时,可控并联电抗器还可以在一定程度上对系统的各种震荡起到抑制作用,对系统的动态稳定性也有积极影响。可控并联电抗器作为一种柔性交流输电设备,在系统无功补偿、电压稳定、抑制过电压、限制潜供电流、提高系统稳定性等方面有着广泛的用途,是解决超／特高压输电系统中无功补偿和抑制过电压对并联电抗器不同需求之间矛盾的关键技术手段之一。本文从超／特高压输电系统对可控并联电抗器的需求出发,分析了晶闸管控制变压器(Thyristor Controlled Transformer, TCT)式可控并联电抗器的优势,建立了TCT式可控并联电抗器各种结构形式的仿真模型,利用仿真分析对TCT式可控并联电抗器在超高压输电系统中的应用进行了研究。具体工作如下：首先,针对分级式可控并联电抗器、磁控式可控并联电抗器和晶闸管控制变压器式可控并联电抗器的理论结构、工作原理等方面进行了详细的阐述,从响应速度、控制特性、谐波特性、经济性、技术成熟度等方面分析了三种类型的可控并联电抗器的优缺点。其次,在详细的理论分析基础上,建立了PSCAD仿真模型,从控制特性和谐波特性方面对TCT式可控并联电抗器的几种主要结构形式进行了详细的研究,根据仿真结果选择了6脉动控制绕组星形连接、阀组星形连接结构为TCT式可控并联电抗器的优选方案。最后,针对TCT式可控并联电抗器在超／特高压系统中的应用问题,本文根据国内某750kV输电系统的参数建立了PSCAD仿真模型,将6脉动控制绕组星形连接、阀组星形连接结构的TCT式可控并联电抗器模型应用其中。通过详细的仿真分析证明：TCT式可控并联电抗器可以显著降低超高压系统中的潜供电流,有助于潜供电弧的熄灭,提高重合闸成功率；对因长线路电容效应、不对称短路、甩负荷等原因引起的工频过电压具有明显的抑制作用。
【关键词】：可控并联电抗器 TCT 潜供电流 工频过电压
【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】：TM472
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 课题研究背景及意义12-13
• 1.2 可控并联电抗器分类13-14
• 1.3 TCT式可控并联电抗器国内外发展现状14-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 第二章 可控并联电抗器类型及原理分析18-30
• 2.1 分级式可控并联电抗器18-21
• 2.1.1 结构形式理论分析18-20
• 2.1.2 分级式可控并联电抗器优缺点20-21
• 2.2 磁控式可控并联电抗器21-24
• 2.2.1 结构形式理论分析21-23
• 2.2.2 磁控式可控并联电抗器优缺点23-24
• 2.3 晶闸管控制变压器式可控并联电抗器24-29
• 2.3.1 12脉动TCT式可控并联电抗器结构形式理论分析24-25
• 2.3.2 6脉动TCT式可控并联电抗器结构形式理论分析25-29
• 2.3.3 TCT式可控并联电抗器优缺点29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 TCT式可控并联电抗器结构形式仿真分析30-49
• 3.1 12脉动结构仿真分析30-35
• 3.2 6脉动控制绕组星形连接、阀组角形连接结构仿真分析35-41
• 3.3 6脉动控制绕组星形连接、阀组星形连接结构仿真分析41-47
• 3.4 各种结构形式对比分析47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第四章 TCT式可控并联电抗器对潜供电流的影响49-58
• 4.1 潜供电流原理49-51
• 4.2 包含TCT式可控并联电抗器的超高压输电系统建模51-53
• 4.3 潜供电流仿真设置53
• 4.4 潜供电流仿真结果分析53-56
• 4.5 本章小结56-58
• 第五章 TCT式可控并联电抗器对工频过电压的影响58-70
• 5.1 TCT式可控并联电抗器对长线路电容效应引起的工频过电压的影响.58-61
• 5.1.1 长线路电容效应引起工频过电压原理分析58-59
• 5.1.2 长线路电容效应引起工频过电压仿真设置59-60
• 5.1.3 长线路电容效应引起工频过电压仿真结果分析60-61
• 5.2 TCT式可控并联电抗器对不对称短路引起的工频过电压的影响61-65
• 5.2.1 不对称短路引起工频过电压原理分析61-64
• 5.2.2 不对称短路引起工频过电压仿真设置64
• 5.2.3 不对称短路引起工频过电压仿真结果分析64-65
• 5.3 TCT式可控并联电抗器对甩负荷引起的工频过电压的影响65-68
• 5.3.1 甩负荷引起工频过电压原理分析65-66
• 5.3.2 甩负荷引起工频过电压仿真设置66
• 5.3.3 甩负荷引起工频过电压仿真结果分析66-68
• 5.4 本章小结68-70
• 第六章 结论与展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文77-78
• 攻读硕士学位期间参与的科研工作78-79
• 学位论文评阅及答辩情况表79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 潘一飞;;串补线路潜供电流和恢复电压的仿真分析[J];华北电力大学学报(自然科学版);2010年04期

2 李维亚;;线路变压电抗器作为500kV及特高压线路并联电抗器的解决方案[J];南方电网技术;2010年01期

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本文编号：575602