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1、隨著高電壓、大容量電力電子技術(shù)的發(fā)展,高壓直流輸電在長(zhǎng)距離輸電、異步電網(wǎng)互聯(lián)、可再生能源發(fā)電并網(wǎng)等方面得到廣泛應(yīng)用。由于直流逆變站落點(diǎn)密集,負(fù)荷中心電網(wǎng)形成多直流饋入的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。以半控型晶閘管為換流器件的高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行需要受端交流電網(wǎng)的強(qiáng)力支撐,若受端電網(wǎng)較弱,將引發(fā)安全穩(wěn)定問(wèn)題。在多直流饋入受端電網(wǎng)中,由于各直流饋入子系統(tǒng)之間相互影響,電網(wǎng)某處故障可能引起多回直流逆變站同時(shí)換相失敗,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致一饋或多饋直流閉鎖,使受端電網(wǎng)失
2、去大電源,引起系統(tǒng)失穩(wěn),造成巨大的停電損失。研究多直流饋入系統(tǒng)特性及控制策略,對(duì)保持電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。本文圍繞多直流饋入受端電網(wǎng)的電壓特性及控制策略開展研究,主要工作與研究成果如下:
(1)多直流饋入受端電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性評(píng)估。分析影響多直流饋入受端電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的主要因素,即受端交流系統(tǒng)強(qiáng)度、各直流之間電壓耦合程度,提取量化指標(biāo)并進(jìn)行信息壓縮。采用多元回歸分析方法,建立以靜態(tài)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)為因變量
3、,受端交流系統(tǒng)強(qiáng)度指標(biāo)、多直流之間電壓耦合程度指標(biāo)為自變量的回歸分析模型。對(duì)算例系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了所提評(píng)估方法的有效性。
(2)多直流饋入系統(tǒng)協(xié)同二級(jí)電壓控制。建立多直流饋入系統(tǒng)二級(jí)電壓控制模型,該模型能夠應(yīng)用于由電網(wǎng)換相型高壓直流輸電(LCC-HVDC)和電壓源型高壓直流輸電(VSC-HVDC)構(gòu)成的混合多直流饋入系統(tǒng)。提出基于一致性算法的多直流饋入系統(tǒng)協(xié)同二級(jí)電壓控制策略,采用Lagrange乘子法推導(dǎo)一致項(xiàng)與修正項(xiàng)。
4、基于H2性能標(biāo)準(zhǔn),建立協(xié)同二級(jí)電壓控制策略的通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型,并采用混合整數(shù)規(guī)劃法進(jìn)行求解。對(duì)算例系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了所提控制策略的有效性。
(3)多直流饋入系統(tǒng)換相失敗免疫能力分析與提高。提出基于電磁暫態(tài)仿真的直流換相失敗免疫能力指標(biāo)的計(jì)算方法??紤]受端電網(wǎng)的無(wú)功、電壓分布特性,推導(dǎo)能夠適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的電壓關(guān)聯(lián)因子的解析表達(dá)式,應(yīng)用電壓關(guān)聯(lián)因子及臨界電壓關(guān)聯(lián)因子,提出識(shí)別多直流饋入系統(tǒng)發(fā)生同時(shí)換相失敗區(qū)域的方法。采用
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