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文檔簡介
1、現(xiàn)代社會的發(fā)展離不開電能,而將電能送到千家萬戶則離不開高效而經(jīng)濟(jì)的輸電方式。早期的交流輸電在大規(guī)模、遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)存在穩(wěn)定性及容量限制等問題,因此直流輸電技術(shù)逐漸得到重視和發(fā)展。傳統(tǒng)的直流輸電采用相控?fù)Q流器(Line Commutated Converter,LCC),雖然傳輸容量大,運(yùn)行可靠,但存在諸如易換相失敗、無功功率消耗大及不能運(yùn)行于極弱的交流系統(tǒng)等不足。而隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,基于電壓源換流器(Voltage Source C
2、onverter,VSC)和脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM)的柔性高壓直流輸電(VSC-HVDC)技術(shù)愈發(fā)成熟,它不但對交流系統(tǒng)強(qiáng)度沒有要求,而且運(yùn)行靈活,但也有如開關(guān)損耗較大、造價(jià)高的不足。本論文研究了一種結(jié)合LCC和VSC的混合直流輸電技術(shù),該輸電方式對兩種換流器進(jìn)行了優(yōu)勢互補(bǔ),具有廣闊的發(fā)展前景。
本文首先對混合直流輸電系統(tǒng)的構(gòu)成基礎(chǔ)——LCC-HVDC和VSC-HVDC進(jìn)行了分析,通過C
3、IGRE直流輸電標(biāo)準(zhǔn)測試模型驗(yàn)證了其易換相失敗的特性,指出了LCC換流器的不足;對于VSC-HVDC系統(tǒng),分別建立了其換流器在不同坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并以此設(shè)計(jì)了幅相控制和矢量控制方法下的控制模型。接著在以上分析的基礎(chǔ)上,選取一端LCC換流器一端VSC換流器,構(gòu)成混合雙端直流輸電系統(tǒng)(Hybrid-HVDC),對其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理尤其是控制策略進(jìn)行了研究,并搭建了相關(guān)模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。本文最后研究了一種新型的輸電技術(shù)——混合多端輸電系
4、統(tǒng)(Hybrid-MTDC),它可由Hybrid-HVDC拓展而來,借鑒傳統(tǒng)多端輸電系統(tǒng)的運(yùn)行原理與控制模式,并根據(jù)其自身特性進(jìn)行適當(dāng)修改,通過在暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC中對不同工況進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了該系統(tǒng)及所設(shè)計(jì)控制策略的可行性與有效性。此外,本文還將混合多端直流輸電系統(tǒng)應(yīng)用于大容量風(fēng)力發(fā)電中,對相應(yīng)控制方式進(jìn)行調(diào)整,采用一種改進(jìn)的新型雙饋感應(yīng)電機(jī)(DFIG)結(jié)構(gòu),以提高風(fēng)場的低壓穿越能力。綜上所述,混合直流輸電技術(shù)兼具傳統(tǒng)直
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