张北±500kV柔性直流电网直流侧短路故障过电压仿真研究
发布时间：2022-02-15 05:16
柔性直流输电技术可实现多电源供电、多落点受电和新能源孤岛接入,是解决大规模新能源消纳问题非常有效的新模式。为实现间歇式清洁能源大规模、远距离消纳,同时服务低碳绿色奥运专区建设,国家电网公司将建设张北可再生能源柔性直流电网示范工程。该工程独特的真双极四端环网结构使得故障发展过程尤为复杂,且将首次应用500kV直流断路器进行故障快速清除,由此产生的系统过电压特性尚不明确,因此研究系统过电压的产生机理和影响因素具有很重要的工程价值。本文围绕张北工程输电线路故障工况下直流母线过电压的产生机理、影响因素和抑制措施展开,根据母线对应的输电线路是否故障,分别对健全极母线和故障极母线进行分析。首先在对MMC换流器、混合式高压直流断路器以及换流变压器、限流电抗器等关键设备建模的基础上,利用PSCAD平台搭建了准确的柔性直流电网仿真模型,该模型能够满足故障过电压电磁暂态的仿真需求。然后基于大量的仿真数据说明了张北工程单极接地故障时存在健全极母线过电压高于故障极母线过电压的特殊现象,从输电线路极线间电磁耦合、MMC控制系统决定的换流器输出电压以及由金属回线网络导致的中性点电位抬升三方面研究了健全极母线过电压...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一l张北柔性直流电网结构示意图
华北电力大学硕士学位论文??故障过电压仿真模型，如图２－２所示。整个直流电网的平衡节点设置在丰宁站，??其输出功率受控于其他站的功率变化，以保证直流电压的稳定。??下面将详细介绍各个关键设备，包括ＭＭＣ换流器、直流断路器、换流变压??器、限流电抗器的模型。??康保站认丨，ｌ?正极?ｌ?＾丰宁站??金属回线??１?卜一？??＼ｉ?．ｒ）??［—０￣￣１１１??—ＭＭＣ、」????：???Ｉ?ｉ?ＭＭＣ?Ｍ??＂＇限流屯抗器??ｓ直流断路器??张北站Ｌ?Ｌ?北京站??＾??＿＿?＿Ｉ??＿；ｌ????＾ＱｐｒｖｙｙｌＺ｝?＂?ＭＫ＿Ｊ?＂?ＬＺ＾ｖ￣ｒｘ＾＜？?ｊ??？??—Ｉ?ＭＭＣ?Ｈ?￣?Ｌ?－?ｚｖｖｖ＾＿Ｅ！ａ＿ＶＬ－ｊ?ＭＭＣ?Ｉｊ??—■■?ｏｏｒｖ＾—ｊ?＾??Ｌ?Ｌ??图２－２张北工程故障过电ｉＫ仿真模％??２．２?ＭＭＣ换流器模型??Ｍ?Ｍ?Ｃ换流器是柔性直流输电工程中的重要设备，在过电压分析中需要迚??立准确的换流器电磁暂态模型。基于ＭＭＣ技术的柔性直流输电系统，由于电??路屮丫／／Ｉ：人Ｍ幵关元件。子模块电容，导致其电磁暂态仿４‘１．速度极慢。ＬＪ前ＬＡ??ｆｆ许多学芥针对ＭＭＣ柔忡ｆｔ流输电系统的提迚仿真力＇法开展研宄｜５〃７１，并提??出丫多种仿真提速模型。其中戴维南等效模型既可以显箸提高仿真速度又可以??精确投拟桥臂中每个丫？模块的充、放电特性
毕北电力大学硕Ｌ学位论文??器结构搭建完整的仿真模型。这种模型的优点是仿真结果最为准确，缺点是仿??真速度极慢。所以本文选择目前广泛使用的一种断路器集成模型进行仿真。通??过分析可知直流断路器有如下动作特点：（丨）快速机械开关分断时不起弧，所??以建模时不用考虑电弧的高频特性；（２）转移支路、主支路ＩＧＢＴ均是同时幵??通关断。根据以上两个特点，目前？般认为可以将主支路、转移支路的电力电??子模块进行串联集成，得到如图２－５的断路器集成模型，图中的集成模型将主??支路集成为…个子模块，转移支路按照避雷器个数进行分组，每组内的电力电??子模型集成为一个子模块。??主支路电力电ｒ模块??
【参考文献】：
期刊论文
[1]张北柔直电网的构建与特性分析[J]. 郭贤珊,周杨,梅念,赵兵. 电网技术. 2018(11)
[2]从张北柔直示范工程看中国柔直技术的发展[J]. 余黎明,宋文英. 内燃机与配件. 2018(15)
[3]单端口子模块MMC电磁暂态通用等效建模方法[J]. 赵禹辰,徐义良,赵成勇,许建中. 中国电机工程学报. 2018(16)
[4]双端口子模块MMC电磁暂态通用等效建模方法[J]. 徐义良,赵成勇,赵禹辰,石璐,许建中. 中国电机工程学报. 2018(20)
[5]采用架空线的MMC-HVDC单极接地过电压分析[J]. 赵西贝,许建中,卢铁兵,赵成勇,苑津莎. 电力系统自动化. 2018(07)
[6]基于最优潮流的多端柔性直流输电系统控制策略[J]. 王鹤,刘禹彤,李国庆,冀瑞芳. 电力系统自动化. 2017(11)
[7]张北柔直电网工程直流线路短路过程中直流过电压分析[J]. 李英彪,卜广全,王姗姗,云雷,赵兵,王铁柱,杨大业. 中国电机工程学报. 2017(12)
[8]基于多速率仿真和简化离散牛顿法的电压源型换流器和直流电网机电暂态模型[J]. 丁平,安宁,李亚楼,田芳,江涵,赵敏,徐希望. 中国电机工程学报. 2016(24)
[9]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)
[10]MMC-HVDC系统直流侧故障暂态特性分析[J]. 杨海倩,王玮,荆龙,吴学智. 电网技术. 2016(01)
博士论文
[1]基于MMC的柔性直流电网协调控制策略研究[D]. 李海峰.华北电力大学(北京) 2017
[2]换流站换流系统的宽频电路建模方法和应用的研究[D]. 孙海峰.华北电力大学（北京） 2010
硕士论文
[1]基于模块化多电平变换器的直流输电系统暂态特性分析[D]. 杨海倩.北京交通大学 2017
[2]MMC型直流输电系统控制策略研究[D]. 谢新航.北京交通大学 2017
本文编号：3625992
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
一l张北柔性直流电网结构示意图
华北电力大学硕士学位论文??故障过电压仿真模型，如图２－２所示。整个直流电网的平衡节点设置在丰宁站，??其输出功率受控于其他站的功率变化，以保证直流电压的稳定。??下面将详细介绍各个关键设备，包括ＭＭＣ换流器、直流断路器、换流变压??器、限流电抗器的模型。??康保站认丨，ｌ?正极?ｌ?＾丰宁站??金属回线??１?卜一？??＼ｉ?．ｒ）??［—０￣￣１１１??—ＭＭＣ、」????：???Ｉ?ｉ?ＭＭＣ?Ｍ??＂＇限流屯抗器??ｓ直流断路器??张北站Ｌ?Ｌ?北京站??＾??＿＿?＿Ｉ??＿；ｌ????＾ＱｐｒｖｙｙｌＺ｝?＂?ＭＫ＿Ｊ?＂?ＬＺ＾ｖ￣ｒｘ＾＜？?ｊ??？??—Ｉ?ＭＭＣ?Ｈ?￣?Ｌ?－?ｚｖｖｖ＾＿Ｅ！ａ＿ＶＬ－ｊ?ＭＭＣ?Ｉｊ??—■■?ｏｏｒｖ＾—ｊ?＾??Ｌ?Ｌ??图２－２张北工程故障过电ｉＫ仿真模％??２．２?ＭＭＣ换流器模型??Ｍ?Ｍ?Ｃ换流器是柔性直流输电工程中的重要设备，在过电压分析中需要迚??立准确的换流器电磁暂态模型。基于ＭＭＣ技术的柔性直流输电系统，由于电??路屮丫／／Ｉ：人Ｍ幵关元件。子模块电容，导致其电磁暂态仿４‘１．速度极慢。ＬＪ前ＬＡ??ｆｆ许多学芥针对ＭＭＣ柔忡ｆｔ流输电系统的提迚仿真力＇法开展研宄｜５〃７１，并提??出丫多种仿真提速模型。其中戴维南等效模型既可以显箸提高仿真速度又可以??精确投拟桥臂中每个丫？模块的充、放电特性
毕北电力大学硕Ｌ学位论文??器结构搭建完整的仿真模型。这种模型的优点是仿真结果最为准确，缺点是仿??真速度极慢。所以本文选择目前广泛使用的一种断路器集成模型进行仿真。通??过分析可知直流断路器有如下动作特点：（丨）快速机械开关分断时不起弧，所??以建模时不用考虑电弧的高频特性；（２）转移支路、主支路ＩＧＢＴ均是同时幵??通关断。根据以上两个特点，目前？般认为可以将主支路、转移支路的电力电??子模块进行串联集成，得到如图２－５的断路器集成模型，图中的集成模型将主??支路集成为…个子模块，转移支路按照避雷器个数进行分组，每组内的电力电??子模型集成为一个子模块。??主支路电力电ｒ模块??
【参考文献】：
期刊论文
[1]张北柔直电网的构建与特性分析[J]. 郭贤珊,周杨,梅念,赵兵. 电网技术. 2018(11)
[2]从张北柔直示范工程看中国柔直技术的发展[J]. 余黎明,宋文英. 内燃机与配件. 2018(15)
[3]单端口子模块MMC电磁暂态通用等效建模方法[J]. 赵禹辰,徐义良,赵成勇,许建中. 中国电机工程学报. 2018(16)
[4]双端口子模块MMC电磁暂态通用等效建模方法[J]. 徐义良,赵成勇,赵禹辰,石璐,许建中. 中国电机工程学报. 2018(20)
[5]采用架空线的MMC-HVDC单极接地过电压分析[J]. 赵西贝,许建中,卢铁兵,赵成勇,苑津莎. 电力系统自动化. 2018(07)
[6]基于最优潮流的多端柔性直流输电系统控制策略[J]. 王鹤,刘禹彤,李国庆,冀瑞芳. 电力系统自动化. 2017(11)
[7]张北柔直电网工程直流线路短路过程中直流过电压分析[J]. 李英彪,卜广全,王姗姗,云雷,赵兵,王铁柱,杨大业. 中国电机工程学报. 2017(12)
[8]基于多速率仿真和简化离散牛顿法的电压源型换流器和直流电网机电暂态模型[J]. 丁平,安宁,李亚楼,田芳,江涵,赵敏,徐希望. 中国电机工程学报. 2016(24)
[9]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)
[10]MMC-HVDC系统直流侧故障暂态特性分析[J]. 杨海倩,王玮,荆龙,吴学智. 电网技术. 2016(01)
博士论文
[1]基于MMC的柔性直流电网协调控制策略研究[D]. 李海峰.华北电力大学(北京) 2017
[2]换流站换流系统的宽频电路建模方法和应用的研究[D]. 孙海峰.华北电力大学（北京） 2010
硕士论文
[1]基于模块化多电平变换器的直流输电系统暂态特性分析[D]. 杨海倩.北京交通大学 2017
[2]MMC型直流输电系统控制策略研究[D]. 谢新航.北京交通大学 2017
本文编号：3625992
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3625992.html
最近更新
教材专著
