高壓直流輸電系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)若干問題研究.pdf

1、由于我國能源資源與需求呈逆向分布,客觀上決定了我國要實(shí)行“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的電力資源優(yōu)化配置,以實(shí)現(xiàn)能源的大范圍轉(zhuǎn)移,而直流輸電技術(shù)在遠(yuǎn)距離、大容量輸電方面的優(yōu)勢決定了其是最好的選擇。雖然我國在直流輸電技術(shù)方面起步較晚,但發(fā)展迅速,為了進(jìn)一步提高直流工程的國產(chǎn)化水平,全面推動自主研發(fā)和科技創(chuàng)新,開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高壓直流輸電基本設(shè)計(jì)軟件包是其重要內(nèi)容之一,本論文主要研究了高壓直流輸電基本設(shè)計(jì)中的幾個關(guān)鍵問題,主要研究內(nèi)

2、容如下:
　　 (1)研究了換流變壓器參數(shù)的確定方法。根據(jù)換流閥的浪涌電流水平,結(jié)合交流側(cè)最大三相短路容量和直流系統(tǒng)的額定直流電壓、電流等參數(shù),應(yīng)用數(shù)學(xué)解析公式計(jì)算最低要求的換流變壓器短路阻抗,避免了工程上反復(fù)迭代的過程,并基于確定的短路阻抗值計(jì)算其他參數(shù)。以整流側(cè)定電流逆變側(cè)定電壓控制方式為研究對象,考慮系統(tǒng)參數(shù)及相關(guān)的測量誤差,研究了換流變壓器分接頭級數(shù)的計(jì)算。
　　 (2)論述了高壓直流輸電主回路穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算需要的

3、基礎(chǔ)參數(shù),包括運(yùn)行方式、約束條件和原始數(shù)據(jù)。接著討論了與主回路穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算密切相關(guān)的換流變壓器分接頭控制,包括其功能、分類以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。然后在考慮這些基礎(chǔ)參數(shù),并基于整流側(cè)定電流逆變側(cè)定電壓,兩側(cè)換流變壓器分接頭角度控制方式,具體研究了主回路穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算的過程,并制定了詳細(xì)的計(jì)算流程。
　　 (3)論述了無功設(shè)備的投切原則和高壓直流輸電無功管理需要考慮的因素。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)及無功設(shè)備容量,并基于主回路穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算結(jié)果和保持交直

4、流系統(tǒng)間無功交換量在一定范圍內(nèi)的原則,詳細(xì)研究了無功設(shè)備投切點(diǎn)的計(jì)算,并為確定和校驗(yàn)換流站無功設(shè)備投切順序以及繪制無功投切曲線制定了詳細(xì)的計(jì)算流程。
　　 (4)基于主回路穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算結(jié)果,研究了在考慮各種非理想條件下采用確定性算法計(jì)算三脈動諧波電壓源,包括特征與非特征諧波。計(jì)算時采用時域分段算法,該算法根據(jù)各三脈動組中三個閥的狀態(tài),將三脈動電壓波形在一個周波內(nèi)分為六段。根據(jù)計(jì)算獲得的分段區(qū)間將交流基頻電壓與各次諧波電壓作用下的

5、三脈動電壓按此六個分段區(qū)間分別進(jìn)行傅立葉分解,然后再將同次諧波合并獲得最終三脈動源各次電壓。
　　 (5)以計(jì)算高壓直流輸電工程的等效干擾電流衡量直流濾波器性能為目的,研究了在給定兩側(cè)三脈動諧波電壓源條件下,線路采用全相耦合模型并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)分序模型計(jì)算沿線各次諧波電流的算法,包括直接流過直流極導(dǎo)線、接地極線路的諧波電流和感應(yīng)到直流線路、接地極線路地線中的諧波電流。并基于直流側(cè)諧波電流論述了等效干擾電流的計(jì)算過程。
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