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特高压多端直流输电工程在大规模电力系统中的应用

作　者: 刘莉芸
导　师: 徐政
学　校: 浙江大学
专　业: 电气工程
关键词: 多端直流 PSS/E 交直流动态分析 多端直流模型
分类号: TM721.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


为了研究多端直流输电系统在大规模电力系统中的应用,本文主要进行了以下几部分的工作。1、介绍了多端直流的应用需求和前景,描述了几个现有的多端直流输电实际工程的概况,总结概括了多端直流的工作原理,包括换流器技术、接线方式和控制协调方式等。实际工程经验和研究结果表明并联式多端直流输电系统线路损耗小,功率控制容易,工程扩建灵活性较高,运行相对比较稳定,是大多数工程中最为常见的一种连接方式。2、详细地介绍了电力系统仿真软件PSS/E中的多端直流系统结构,包括稳态潮流计算和动态模型,重点介绍了三种多端直流模型(MTDC01、MTDC02和MTDC03)正常工况下的控制方式和故障下的闭锁和重启动逻辑,针对定电流控制(CC)、定电压控制(CV)和低压限流环节进行了具体阐述,并给出了PSS/E中多端直流稳态数据卡和动态模型卡的具体意义和填写说明。3、构建了一个含多端直流的八机两区域实验系统和一个宁夏至浙江三端直流输电系统,其中前者为基于四机系统的实验系统,后者为基于实际工程的假想系统,并对两个系统中的多端直流进行了交直流系统故障仿真,并分析了不同故障下系统典型发电机功角、联络线潮流、主要母线电压和直流系统的动态响应结果。仿真结果验证了PSS/E的多端直流模型的特性和有效性,该多端直流模型能够很好地模拟多端直流正常运行和交直流故障下的动态响应,满足大规模电力系统仿真的需求,非常适合大规模复杂电力网络中多端直流的响应特性研究。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 选题意义  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 意大利-科西嘉-撒丁岛三端直流输电工程  12-13
    1.2.2 魁北克-新英格兰五端直流输电工程  13-14
    1.2.3 太平洋联络线直流输电工程  14-15
  1.3 本文主要工作  15-16
第2章 多端直流的原理  16-24
  2.1 多端直流换流器技术  16-17
    2.1.1 基于晶闸管的电流源换流器  16-17
    2.1.2 基于可控关断器件的电压源型换流器  17
  2.2 多端直流接线方式  17-21
    2.2.1 多端直流并联连接方式  18-19
    2.2.2 多端直流串联连接方式  19-21
  2.3 多端直流控制协调方式  21-23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 PSS/E中的多端直流模型  24-33
  3.1 PSS/E中多端直流稳态潮流计算  24-28
  3.2 PSS/E中多端直流动态模型  28-32
    3.2.1 多端直流模型正常运行时的控制方式  28-30
    3.2.2 多端直流故障运行时直流的闭锁与重启动  30-32
  3.3 本章小结  32-33
第4章 多端直流系统在四机系统中的应用  33-50
  4.1 测试系统稳态分析  33-36
  4.2 多端直流稳态和动态数据计算  36-39
    4.2.1 多端直流稳态计算  36-38
    4.2.2 多端直流动态模型数据  38-39
  4.3 交流线路故障仿真  39-43
    4.3.1 整流侧交流故障  39-41
    4.3.2 逆变侧交流故障  41-43
  4.4 直流线路接地故障仿真  43-49
    4.4.1 AB线路内f1发生接地短路故障  44-46
    4.4.2 BC线路内f2发生接地短路故障  46-47
    4.4.3 逆变站阀侧f3发生接地短路故障  47-49
  4.5 本章小结  49-50
第5章 多端直流系统在浙江电网中的应用  50-69
  5.1 宁浙三端直流模型构建  50-56
    5.1.1 稳态计算  53-55
    5.1.2 动态模型数据  55-56
  5.2 宁浙多端双极直流接线方案潮流分布  56-58
  5.3 500kV交流线路单回故障(N-1)对系统稳定性的影响  58-59
  5.4 宁浙直流三端交流母线故障  59-64
    5.4.1 宁浙直流整流站交流母线出口(宁夏太阳山变)三相金属性接地  59-61
    5.4.2 宁浙直流瓶富逆变站交流母线出口(浙江500kV瓶富变)三相金属性接地  61-62
    5.4.3 宁浙直流宁东逆变站交流母线出口(浙江500kV宁东变)三相金属性接地  62-64
  5.5 宁浙直流闭锁  64-66
    5.5.1 宁浙直流单极闭锁  64-65
    5.5.2 宁浙直流双极闭锁  65-66
  5.6 本章小结  66-69
第6章 总结与展望  69-71
  6.1 全文总结  69-70
  6.2 研究工作展望  70-71
参考文献  71-74
作者简历  74
攻读硕士学位期间发表和录用的论文  74

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 输配电技术 > 输电制度 > 直流制输电
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