HVDC弱受端系统电压支撑策略研究及RTDS仿真

摘要

本文研究内容为含有弱受端的交直流混合系统稳定性问题。论文首先分析了联于弱受端系统的高压直流输电控制系统模型特性,在此模型基础上建立了与弱受端仿真分析相关的无功功率调节(QPC)功能模块。通过对弱受端系统运行存在问题的分析,提出了多种解决HVDC弱受端系统问题的电压支撑策略,根据其不同的特点进行了对比仿真分析。结合实际HVDC弱受端系统,分析了黑河直流工程中采用的电压支撑策略所起到的作用,同时研究了HVDC与无功补偿设备之间的协调控制问题。最后根据实际工程,建立了基于实时数字仿真RTDS的弱受端HVDC系统及其电压支撑策略的仿真模型,初步搭建起了HVDC弱受端系统电压支撑策略研究的实时仿真平台。

目录

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第一章 引言

1.1 课题背景与研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 系统强弱标准概述

1.2.2 弱系统问题研究现状

1.2.3 无功补偿设备研究现状

1.2.4 国内外工程实例

1.2.5 基于RTDS的直/交流系统研究现状

1.3 本文所做的主要工作

第二章 高压直流输电控制系统及建模

2.1 高压直流输电基本控制特性

2.2 高压直流输电控制系统

2.2.1 换流器触发控制(CFC)

2.2.2 换流变分接头控制(TCC)

2.2.3 电压角度参考值计算(VARC)

2.2.4 无功功率控制(RPC)

2.2.5 无功功率调节(QPC)

2.3 小结

第三章 HVDC弱受端系统运行问题分析

3.1 联于HVDC的弱系统运行问题

3.2 弱受端系统运行问题的解决方案

3.2.1 采用适当的直流控制

3.2.2 采用无功补偿设备

3.3 联于HVDC弱受端的无功补偿方案对比分析

3.3.1 无功补偿设备模型及其控制系统参数优化

3.3.2 仿真分析

3.4 小结

第四章 HVDC弱受端电压支撑仿真研究

4.1 中俄直流联网黑河背靠背工程及弱交流系统等值

4.1.1 黑河背靠背工程系统模型

4.1.2 弱受端系统等值模型

4.2 静止无功补偿器SVC模型

4.3 SVC接于HVDC弱受端换流母线仿真

4.3.1 220kV线路解环

4.3.2 500kV线路故障解环

4.3.3 逆变侧换流母线接地故障

4.4 小结

第五章 基于RTDS的HVDC弱受端系统电压支撑方案仿真建模

5.1 实时数字仿真器RTDS简介

5.1.1 RTDS数字仿真的基本原理

5.1.2 RTDS的资源及其利用

5.2 高压直流输电建模及仿真

5.2.1 高压直流输电一次系统

5.2.2 高压直流输电控制系统

5.3 SVC建模及仿真

5.3.1 SVC一次系统

5.3.2 SVC控制系统

5.4 基于RTDS的HVDC弱受端的仿真分析

5.4.1 高压直流输电系统稳态运行

5.4.2 故障仿真

第六章 结论与展望

参考文献

致谢

在学校期间发表的学术论文和参加科研情况