轻型直流输电的数字仿真和FACTS元件的可靠性评估

摘要

本文详细分析了轻型高压直流输电(HVDCLight)的工作原理及技术特点，利用MATLAB软件对整流侧和逆变侧进行了仿真，并在此基础上，设计了整流侧采用定直流电压、逆变侧采用定交流电压的控制系统，建立了HVDCLight的仿真模型，分析了系统在正常运行和三相短路时的特点。同时，利用PSCAD/EMTDC仿真软件构建了HVDCLight的电磁暂态仿真模型及控制系统，研究了在不同的故障模式下，HVDCLight的电磁暂态特性，并给出了相应的仿真结果，为进一步研究轻型直流的实验室装置奠定了基础。此外，随着FACTS技术的不断发展和实际工程的日益增多，FACTS元件的可靠性指标也已经成为影响整个柔性输电系统可靠性的主要因素。因此，本文在对UPFC和ASVG装置的结构进行分析的基础上，将其按照不同的功能，分解成不同的子系统，分别建立了各子系统的可靠性评估模型，通过不同的组合后，建立了UPFC和ASVG的整体状态空间图和等效模型，采用C语言和MATLAB相结合的编程方法，通过解析法定量地计算出UPFC和ASVG的可靠性指标，从而完成对UPFC和ASVG的可靠性评估。 本文的研究工作得到了教育部博士点基金(20020359004)、安徽省自然科学基金(00104421)资助。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图清单及表格清单

独创性声明及学位论文版权使用授权书

致谢

第一章前言

1.1直流输电系统的特点及新进展

1.2 FACTS技术的研究背景

1.3电力系统可靠性研究的内容及意义

1.4本次研究工作简介

第二章轻型直流输电工作原理及技术特点

2.1 HVDC Light的结构和工作原理

2.2 HVDC Light的控制系统

2.3 HVDC Light的技术特点

2.4小结

第三章轻型直流输电的数字仿真

3.1概述

3.2整流器和逆变器数学模型的MATLAB仿真

3.2.1电压型PWM整流器数学模型的MATLAB仿真

3.2.2电压型PWM逆变器数学模型的MATLAB仿真

3.3轻型直流输电的MATLAB仿真

3.3.1 HVDC Light的MATLAB仿真模型的建立

3.3.2 HVDC Light的仿真结果的分析

3.4 HVDC Light的电磁暂态仿真

3.4.1 HVDC Light采用EMTDC的模型的建立

3.4.2 HVDC Light电磁暂态仿真分析

3.5小结

第四章FACTS元件的可靠性分析

4.1概述

4.2可靠性研究的基本方法

4.3 UPFC的可靠性评估

4.3.1 UPFC各子系统的划分

4.3.2 UPFC状态空间图及等效模型

4.3.3 UPFC的可靠性计算

4.4ASVG的可靠性评估

4.4.1 ASVG各子系统的划分

4.4.2 ASVG状态空间图及等效模型

4.4.3 ASVG的可靠性计算

4.5小结

第五章总结

5.1工作总结

5.2下一步工作展望

参考文献