LCC-HVDC和VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的通用建模方法和運行特性分析.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展需要和電力電子等技術(shù)的日趨完善，高壓直流輸電系統(tǒng)技術(shù)在遠距離大容量輸電、海底電纜送電、電力系統(tǒng)非同步互聯(lián)等方面得到了快速廣泛的發(fā)展應(yīng)用。當前的高壓直流輸電技術(shù)主要包括傳統(tǒng)的基于電網(wǎng)換相整流器高壓直流輸電技術(shù)LCC-HVDC和以全控型器件為基礎(chǔ)的電壓源換流器高壓直流輸電VSC-HVDC。隨著直流輸電工程的廣泛應(yīng)用，大規(guī)模交直流混合電網(wǎng)逐漸形成，電網(wǎng)的運行特性更加復(fù)雜。因此需對傳統(tǒng) LCC-HVDC和VSC-HVDC系統(tǒng)的

2、控制特性進行分析，通過構(gòu)建合適的數(shù)學模型來研究復(fù)雜混合電網(wǎng)下的系統(tǒng)穩(wěn)定性和故障特性，為電網(wǎng)分析提供標準和參考依據(jù)。
　　本文以高壓直流輸電技術(shù)為研究對象，針對傳統(tǒng)高壓直流輸電和電壓源換流器型直流輸電的通用化建模方法進行分析研究，仿真分析了兩者在不同運行工況下的運行特性。主要工作如下：
　　（1）針對傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)，提出了典型LCC-HVDC輸電系統(tǒng)的通用化建模方法，完善了主電路、控制系統(tǒng)和直流線路建模方法，詳細分析了P

3、SCAD/EMTDC環(huán)境下交流系統(tǒng)等值方法與參數(shù)，列出了LCC-HVDC輸電系統(tǒng)主電路和控制電路的建模方法。所提出的典型LCC-HVDC輸電系統(tǒng)通用化建模方法能夠建立一種通用的、運行特性與實際相符的傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)模型，能夠準確地反映其運行特性，為現(xiàn)有的交直流混合電網(wǎng)分析提供了一種標準化建模方法，具有一定的參考價值。
　　（2）針對電壓源換流器型直流輸電系統(tǒng)，提出了典型VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的通用化建模方法，給出了典型系統(tǒng)的

4、參數(shù)選擇，完善了換流站主電路、控制系統(tǒng)與直流線路的建模方法，提出了PSCAD/EMTDC環(huán)境下典型 VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的模型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，詳細地列出了該環(huán)境下主電路、控制系統(tǒng)和監(jiān)控模塊的建模方法，說明給出了PSCAD/EMTDC環(huán)境下典型系統(tǒng)模型的全局變量意義。所提出的典型 VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的通用化建模方法能夠為VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的建模與仿真提供一種通用化的方法和標準，由此獲得的VSC-HVDC輸電系統(tǒng)運行特性分析能夠為

5、電網(wǎng)潮流計算和穩(wěn)定性分析等傳統(tǒng)電網(wǎng)分析問題的解決提供一定的參考價值。
　　（3）根據(jù)LCC-HVDC和VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的通用化建模方法，分別建立了以銀東 LCC-HVDC直流輸電工程和美國傳斯貝爾VSC-HVDC直流輸電工程的電磁暫態(tài)仿真模型。分析銀東直流輸電工程在正常、直流側(cè)故障和換相失敗時的運行特性，研究美國傳斯貝爾直流輸電工程在啟動、有功類指令值階躍和無功類指令值階躍工況下的運行特性。這兩種案例分析分別利用 LCC-