柔直不同控制模式对某电网异步联网后电网运行的影响

摘要

基于电压源换流器（VSC）的多端柔性直流输电（HVDC Flexible）技术在能源领域已经得到越来越多的重视和应用，是新一代高压直流输电技术。由于近年来智能电网技术的发展和应用的需要，柔性直流输电技术在国内外得到普遍的重视。文章通过对柔性直流输电系统在不同控制模式下某电网异步联网后的运行情况进行分析，得出不同条件对于系统的影响。 首先，论文对两端柔性直流系统和多端柔性直流系统的接线方式进行比较和分析，并重点比较了多端系统的串联接线和并联接线两种基本接线方式。并且对两电平电压源换流器、三电平二极管钳位型换流器、模块化多电平换流器进行综合分析，确定将基于模块化多电平换流器的多端柔性直流系统作为本论文研究重点。 然后论文对系统采用的多端柔性直流系统的控制策略进行分析，主要包括对柔性直流系统与稳定控制以及AVC（电压无功控制）的协调控制策略，换流站级和站间协调策略，以及阀级控制策略的研究。多端柔性直流系统的保护部分设计原则是按面向物理或逻辑对象的原则进行功能配置，不同对象的功能之间尽可能少的交换信息，某一对象异常不影响其它对象功能的正常运行，论文从多个方面对系统提出具体控制措施。 最后论文阐述了某省应用柔直背靠背异步联网的具体方案，通过柔性直流输电不同控制模式下某电网异步联网后的交流系统稳定情况，电网暂态电压运行情况以及系统稳定情况进行对比，并从电压稳定性、暂态电压敏感性、开关拒动风险分析等多个方面具体分析，并得出不同控制模式对于电网运行的影响。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文的主要工作

第2章 柔性直流输电系统的运行原理

2.1 VSC-HVDC系统接线方式及控制

2.2 VSC-MTDC系统接线方式

2.2.1 VSC-MTDC系统串联接线

2.2.2 VSC-MTDC系统并联接线

2.3 柔性直流输电换流器技术

2.3.1 两电平电压源换流器

2.3.2 三电平二电极管钳位型电压源换流器

2.3.3 模块化多电平换流器

2.4 本章小结

第3章 柔性直流系统的控制策略

3.1 柔直与稳控和AVC的协调控制策略

3.1.1 柔直与稳控的协调控制策略

3.1.2 柔直与AVC的控制策略

3.2 换流站级和站间协调策略

3.2.1 有功功率参考值设定与调节

3.2.2 无功功率参考值设定与调节

3.2.3 直流电压参考值设定与调节

3.2.4 交流电压参考值设定与调节

3.2.5 外环控制策略

3.2.6 内环控制策略

3.3 阀级控制策略

3.3.1 MMC调制控制策略

3.3.2 MMC电容电压优化平衡控制策略

第4章 某省电网异步联网背景及异步联网方案分析

4.1 某省电网网架结构及运行方式简述

4.2 乌东德直流接入和东西部背靠背异步联网方案综述

4.3 只建设中通道柔直时稳定性的影响分析

4.4 柔直不同容量对系统稳定的影响

4.4.1 交流系统故障扫描

4.4.2 直流闭锁故障或大电源失去

第5章 柔直无功控制模式对电网影响及配套加装SVG

5.1 无功控制方式对东部电网电压稳定性的影响

5.2 无功控制方式对西部电网电压稳定性的影响

5.3 加装STATCOM对东部电网暂态电压稳定性的影响

5.3.1 STATCOM机电暂态模型

5.3.2 不同点安装STATCOM装置对暂态电压敏感性分析

5.4 小结

第6章 柔直有功控制模式对电网运行影响

6.1 直流闭锁故障对频率的影响分析

6.2 某省中通道南通道柔直控制模式对直流闭锁频率影响

6.3 柔直不同的有功控制模式对系统稳定结果影响

6.4 小结

第7章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

作者简介