强迫换相技术对弱受端交流系统电压稳定影响的研究

论文摘要

本文首先介绍了交直流混合输电时交流系统与直流系统的相互作用和影响,强调了与弱受端交流系统相连时保持交直流系统稳定的重要性,并引出提高这一稳定性的有力措施-电容换流器。接下来介绍了电容换相换流器的发展现状及其在直流工程中的应用。其次以我国计划建设的某直流联网工程为基础，利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了CCC-HVDC系统仿真模型,开展了CCC-HVDC系统对弱受端交流系统动态性能的影响分析及安全稳定性研究。论文着重讨论了CCC-HVDC系统中串联电容C值的选取,CCC-HVDC系统的正常启停特性,CCC-HVDC系统的谐波特性,并与LCC-HVDC系统的相应特性进行比较分析。另外,重点比较了不同故障下LCC-HVDC系统与CCC-HVDC系统的不同响应情况。理论研究和访真结果表明,CCC-HVDC系统的正常启动特性要优于LCC-HVDC系统,表现在各个变量达到额定状态的时间较短,启动过程中变量过冲幅值较小这两个方面；CCC-HVDC系统的谐波特性较为复杂,应与工程具体运行工况相结合进行分析；CCC-HVDC系统在联于弱交流系统时,具有较好的抗扰动能力和抑制换相失败的能力,能有效克服常规直流输电的缺点,但串联电容阀侧发生故障时,CCC-HVDC系统容易发生连续换相失败,暂态特性要差于LCC-HVDC系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义及现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 第2章 HVDC与交流系统的相互影响
• 2.1 交流系统强度的规定
• 2.2 直流系统对交流系统的影响
• 2.3 交流系统对直流系统的影响
• 2.4 小结
• 第3章 强迫换相技术概述
• 3.1 强迫换相技术及分类
• 3.2 CCC原理及应用现状
• 3.2.1 CCC原理分析
• 3.2.2 半联电容C值的选取
• 3.2.3 CCC-HVDC工程简介
• 3.3 小结
• 第4章 CCC-HVDC启停特性分析
• 4.1 青藏直流联网工程的仿真建模
• 4.1.1 建模准则
• 4.1.2 控制方式
• 4.1.3 串联电容C值的确定
• 4.2 高压直流输电启停控制
• 4.2.1 正常启动
• 4.2.2 正常停运
• 4.2.3 故障紧急停运
• 4.2.4 自动再启动
• 4.3 CCC-HVDC系统启停特性分析
• 4.3.1 正常启动特性
• 4.3.2 正常停运特性
• 4.4 小结
• 第5章 CCC-HVDC谐波特性分析
• 5.1 高压直流输电的特征谐波
• 5.1.1 逆变器交流侧特征谐波电流计算
• 5.1.2 逆变器直流侧特征谐波电压计算
• 5.2 理论计算结果分析
• 5.2.1 逆变器交流侧谐波电流计算
• 5.2.2 逆变器直流侧谐波电压计算
• 5.3 仿真结果分析
• 5.3.1 逆变器交流侧谐波电流分析
• 5.3.2 逆变器直流侧谐波电压分析
• 5.4 小结
• 第6章 CCC-HVDC故障仿真分析
• 6.1 逆变侧单相接地故障
• 6.1.1 换流变压器网侧单相直接接地故障
• 6.1.2 换流变压器网侧单相非直接接地故障
• 6.1.3 串联电容换流变压器侧单相接地故障
• 6.1.4 串联电容阀侧单相接地故障
• 6.2 逆变侧三相接地故障
• 6.2.1 换流变压器网侧三相直接接地故障
• 6.2.2 换流变压器网侧三相非直接接地故障
• 6.2.3 串联电容换流变压器侧三相接地故障
• 6.2.4 串联电容阀侧三相故障
• 6.3 小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 本文主要结论
• 7.2 后续工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作
• 致谢