基于RGA原理的HVDC与UPFC交互影响研究

摘要

近年来，为了尽可能的提高电网输送能力、实现电网可控运行，我国大区性电网正迅速发展为全国交直流互联电网。高压直流输电技术(HVDC)与统一潮流控制器(UPFC)的出现与应用为现代交直流电网互联创造了有利条件:一方面，高压直流输电(HVDC)技术由于在高电压、大容量、远距离、低损耗输电和电网互联等方面的优势而得到广泛应用;另一方面，统一潮流控制器(UPFC)作为最具创造性且功能最强大的FACTS元件而得到普遍重视和研究。然而，随着交流系统与直流系统之间的耦合越来越紧密，电力系统的稳定高效运行对深入分析HVDC与UPFC之间的交互作用也提出了更高要求。针对这一课题，本文的研究内容分为以下几个部分:
　　首先，介绍了含HVDC与UPFC的基本结构、数学模型与控制方式，并选择了本文所用到的模型与方式，进而建立了含HVDC与UPFC的多机电力系统数学模型，得到了描述交直流互联系统的微分方程、代数方程以及输出方程。
　　其次，介绍了相对增益矩阵法(RGA)的基本原理、性质、评定标准，以及已解决的程度和未解决的难点，并推导了在电力系统交互影响评定中的RGA计算公式。
　　最后，对苏南电网这一实际算例，计算了不同工况下的相对增益矩阵，RGA计算结果表明此实例中两回直流输电线路与统一潮流控制器之间交互影响很弱，非线性时域仿真的结果也验证了这一点。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 HVDC的研究现状

1．3 UPFC的研究现状

1．4 电力系统交互影响的研究

1．5 本文的主要工作

第2章 互联系统线性化模型的建立

2．1 基本原理和数学模型

2．1．1 HVDC基本原理与数学模型

2．1．2 UPFC数学模型与控制方式

2．1．3 交直流系统潮流计算方法

2．2 状态方程线性化

2．2．1 HVDC状态方程线性化

2．2．2 UPFC状态方程线性化

2．2．3 系统网络方程

2．2．4 全系统线性化状态方程

2．3 输出方程线性化

2．3．1 HVDC输出方程线性化

2．3．2 UPFC输出方程线性化

2．3．3 系统线性化输出方程

2．4 本章小结

第3章 相对增益矩阵原理与应用

3．1 RGA的原理

3．2 RGA矩阵评定标准

3．3 RGA方法应用与适用范围

3．4 本章小结

第4章 苏南电网实例分析

4．1 苏南电网简介

4．2 RGA计算与分析

4．3 小干扰仿真验证

4．4 大干扰仿真验证

4．5 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士期间参与的科研项目

致谢