高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析.pdf

1、維持高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運行是一項基本的要求。HVDC工程單極大地回路引起的直流偏磁、電力系統(tǒng)背景諧波和各種電力系統(tǒng)擾動等都有可能使HVDC系統(tǒng)運行于非理想的環(huán)境，在一定條件下甚至會導致HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定被破壞的嚴重后果。本文立足于交、直流系統(tǒng)的相互作用關(guān)系，以HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)定性為目標，重點研究了以下問題。 (1)逆變器正斜率伏安特性對HVDC穩(wěn)定性的影響工程上使用逆變器正斜率伏安特性的本意為解決整流器和逆變器伏安特性多

2、個交點的問題，但本文也證明，從小信號擾動的觀點看，與負斜率伏安特性相比正斜率伏安特性可以使控制系統(tǒng)無條件滿足穩(wěn)定性的要求，不必對控制系統(tǒng)和一次回路參數(shù)作出任何要求。 (2)HVDC的小信號模型及穩(wěn)定性分析在HVDC準穩(wěn)態(tài)模型的前提下，針對HVDC換流器的常見控制模式，推導了各自的小信號狀態(tài)方程。在建立小信號狀態(tài)方程后，利用特征根分析的方法分析系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性，分析了控制系統(tǒng)參數(shù)對HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 (3)HVD

3、C換流器阻抗頻率特性與諧波不穩(wěn)定諧波不穩(wěn)定曾引起多個直流工程的閉鎖，而HVDC換流器的阻抗頻率特性是分析和解決諧波不穩(wěn)定的一個重要因素。從分析換流器工作過程出發(fā)，基于開關(guān)函數(shù)理論，提出換流器阻抗頻率特性的計算方法。該方法能準確確定從換流器交、直流端口向?qū)?cè)看入的阻抗頻率特性，因而將交、直流系統(tǒng)等效到同一電路系統(tǒng)中研究。該方法可用于交直流系統(tǒng)的諧波不穩(wěn)定分析，仿真結(jié)果也證明行之有效。 (4)交流系統(tǒng)單相接地故障對HVDC的影響分析

4、交流系統(tǒng)故障時，HVDC的穩(wěn)定運行將遭到破壞。針對交流系統(tǒng)常見的單相接地故障，深入分析了交流系統(tǒng)單相接地故障時換流器的動態(tài)行為，為求解換流器不對稱運行產(chǎn)生的非特征諧波，提出改進的開關(guān)函數(shù)法。該方法解決了開關(guān)函數(shù)法不能應用于閥不對稱運行的難題，可用于直流諧波保護定值校驗的輔助手段。 (5)抑制變壓器直流偏磁的接地電阻配置方法直流偏磁引起的系統(tǒng)諧波增大和換流母線電壓畸變會惡化HVDC換流器的運行環(huán)境，導致發(fā)生諧波不穩(wěn)定等。針對傳統(tǒng)方