哈郑特高压直流换相失败对风电影响的仿真研究

发布时间：2017-09-17 23:32

  本文关键词：哈郑特高压直流换相失败对风电影响的仿真研究

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【摘要】：随着我国风电的大规模开发利用,特高压直流输电将成为未来风电外送的重要方式。±800kV哈郑特高压直流输电工程的建成有利于哈密地区大规模风电输送至华中地区,有效缓解华中电网供电压力。但直流工程投运初期仍面临一些安全稳定问题。由于风电场与常规电厂相比抗干扰能力较差,在直流系统换相失败引起交流电网过电压的情况下,风电机组的运行会遭到破坏,严重时可能发生大规模风电机组高电压脱网事故,直接威胁系统稳定。这也成为目前限制哈郑特高压直流输电能力的重要因素之一。因此研究哈郑特高压直流换相失败对新疆风电的影响是十分有必要的。本文根据哈郑特高压直流实际工程数据,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了包含新疆、甘肃、青海三省在内的西北电网交直流简化模型。详细介绍了如何搭建发电机、输电线路、变压器和负荷以及大容量双馈风机仿真模型。基于搭建的电网模型,对直流换相失败引起交流系统过电压的原理进行了深入分析；在不同工况下,校验了哈郑特高压直流换相失败后哈密地区风电场并网母线过电压水平；通过对比试验,分析了影响风电并网母线暂态过电压程度的因素,包括故障后潮流转移、直流功率输送水平、引发直流换相失败的故障类型以及交流系统的运行方式四个方面。根据仿真试验结果,本文对新疆风电高电压穿越规范提出了初步改进建议；并制定了通过在风电场并网母线安装静止无功补偿装置SVC以及优化直流低压限流环节(VDCOL)的参数抑制暂态过电压的措施,通过仿真试验验证了其有效性。
【关键词】：PSCAD/EMTDC 换相失败 风电 过电压
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 课题研究目的与意义10
• 1.2 国内外研究动态10-13
• 1.2.1 高压直流输送风电10-11
• 1.2.2 直流输电换相失败11-12
• 1.2.3 风电高电压穿越12-13
• 1.3 本文主要工作13-14
• 第2章 西北电网交直流系统建模14-33
• 2.1 西北电网概况14-15
• 2.2 哈郑特高压直流输电模型简介15
• 2.3 西北交流系统模型15-29
• 2.3.1 同步发电机模型15-19
• 2.3.2 交流输电线路模型19
• 2.3.3 变压器模型19-20
• 2.3.4 负荷模型20
• 2.3.5 双馈风机模型20-29
• 2.4 西北电网交直流大系统模型29-32
• 2.4.1 交直流大系统模型简介29-30
• 2.4.2 交直流大系统模型对比认证30-32
• 2.5 小结32-33
• 第3章 换相失败对风电影响的仿真研究33-45
• 3.1 换相失败引起过电压原理分析33-36
• 3.2 换相失败对风电影响的仿真研究36-44
• 3.2.1 换相失败引起潮流变化对风电的影响36-37
• 3.2.2 不同故障引起换相失败对风电影响37-40
• 3.2.3 不同直流功率水平换相失败对风电的影响40-41
• 3.2.4 不同运行方式下换相失败对风电的影响41-44
• 3.3 小结44-45
• 第4章 改善换相失败对风电影响的措施45-58
• 4.1 新疆地区风电机组高电压穿越初步规范研究45-47
• 4.1.1 高电压对双馈风机的影响分析45
• 4.1.2 国内外风电机组高电压穿越要求现状45-47
• 4.1.3 新疆风电机组高电压穿越规范建议47
• 4.2 基于SVC抑制风电场过电压的研究47-52
• 4.2.1 SVC工作特性47-49
• 4.2.2 SVC改善风电场过电压仿真研究49-52
• 4.3 优化VDCOL参数抑制风电场过电压的研究52-57
• 4.3.1 VDCOL原理分析52-54
• 4.3.2 VDCOL参数改进仿真分析54-57
• 4.4 小结57-58
• 第5章 结论与展望58-59
• 5.1 本文主要结论58
• 5.2 工作展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-63
• 致谢63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 谢震;张兴;宋海华;杨淑英;曹仁贤;;电网电压骤升故障下双馈风力发电机变阻尼控制策略[J];电力系统自动化;2012年03期

2 肖异;尹项根;张哲;陈德树;;PSCAD/EMTDC程序与继电保护仿真模型接口技术及应用[J];电力自动化设备;2006年11期

3 郭小江;马世英;申洪;丁剑;;大规模风电直流外送方案与系统稳定控制策略[J];电力系统自动化;2012年15期

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本文编号：872053