VSC-HVDC控制保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、柔性直流輸電(VSC-HVDC)技術(shù)是以電壓源換流器、新型自關(guān)斷器件和脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型直流輸電技術(shù),具有功率獨(dú)立可控、無(wú)需額外大容量濾波裝置,且運(yùn)行靈活、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)勢(shì),是構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),日趨成為近年來(lái)學(xué)術(shù)和工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。控制保護(hù)系統(tǒng)為整個(gè)柔性直流輸電系統(tǒng)的核心部分,對(duì)于VSC-HVDC運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。本文主要研究VSC-HVDC的控制保護(hù)策略,設(shè)計(jì)控制保護(hù)系統(tǒng)原理線(xiàn)路,并完成實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的檢驗(yàn)。

2、
　　本文首先深入分析了VSC-HVDC的運(yùn)行工作原理,建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,從工程應(yīng)用角度對(duì)VSC-HVDC的控制保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)及功能配置,設(shè)計(jì)了VSC-HVDC裝置系統(tǒng)級(jí)與換流器級(jí)控制結(jié)合的分層控制結(jié)構(gòu),以系統(tǒng)控制與保護(hù)的配合為著眼點(diǎn)設(shè)計(jì)了VSC的功率解耦控制策略,以“分類(lèi)、分層、分級(jí)”為體系設(shè)計(jì)了柔性保護(hù)與驅(qū)動(dòng)脈沖封鎖結(jié)合的復(fù)合型保護(hù)方案。應(yīng)用PSCAD/EMTDC仿真軟件搭建了兩端連接有源網(wǎng)絡(luò)的VSC-HVDC仿真模型

3、,分別進(jìn)行了系統(tǒng)啟動(dòng)、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行及暫態(tài)保護(hù)仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)功率解耦控制器及部分暫態(tài)保護(hù)策略的正確性及有效性,對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中控制保護(hù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及實(shí)現(xiàn)具有指導(dǎo)作用。建立了一套兩端并網(wǎng)輸電的背靠背VSC-HVDC實(shí)驗(yàn)樣機(jī),開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了控制保護(hù)系統(tǒng),主要包括主電路及驅(qū)動(dòng)電路、控制保護(hù)系統(tǒng)硬件電路及軟件程序設(shè)計(jì)等。并完成了VSC-HVDC樣機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行特性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,主要包括系統(tǒng)啟停、功率穩(wěn)態(tài)傳輸、功率暫態(tài)突變、潮流反轉(zhuǎn)、電壓電流柔性保