高壓直流輸電中靜止無功發(fā)生器和換流站保護(hù)電路的仿真研究.pdf

1、高壓直流輸電(HVDC)在長距離、大容量輸電中表現(xiàn)出越來越顯著的優(yōu)勢，在大電網(wǎng)時代，直流輸電作為交流輸電的有力補(bǔ)充，將在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生重要的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)價值。采用晶閘管作為換流裝置的高壓直流系統(tǒng)在運(yùn)行時，會由于晶閘管的換相特性，使換流器在換相時吸收大量的無功功率，此時，若不掛上就地補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償裝置，系統(tǒng)功率因數(shù)嚴(yán)重下滑，降低了發(fā)電機(jī)的效率。因此，本文針對高壓直流輸電中的無功補(bǔ)償問題，對多種控制策略的靜止無功發(fā)生器(SVG)進(jìn)行設(shè)計研究，

2、當(dāng)系統(tǒng)的換流站出口處發(fā)生故障時，設(shè)計基于器件保護(hù)的阻容緩沖器和基于模糊控制的電子保護(hù)電路作為換流站的保護(hù)系統(tǒng)。通過綜合分析SVG裝置仿真結(jié)果表現(xiàn)的性能，選擇合適的SVG;通過模糊PI控制的模型和參數(shù)的選擇，使HVDC系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的暫態(tài)穩(wěn)定性。
　　 論文首先對HVDC中換流站的無功特性進(jìn)行分析，結(jié)合容性和感性無功的工程計算公式，對無功補(bǔ)償設(shè)備及工程中常用的配合和投切策略做介紹，為后續(xù)SVG的研究奠定基礎(chǔ)。
　　 其次以

3、提高HVDC系統(tǒng)功率因數(shù)為目的，對SVG的工作原理做了詳細(xì)闡述。并對其三部分組成:主電路、無功檢測電路和控制策略的詳細(xì)介紹中，選擇系統(tǒng)的主電路型式和無功電流與無功功率檢測電路。并在對其測量的無功電流和無功功率進(jìn)行不同策略的控制，在控制策略中采用跟蹤型PWM技術(shù)和電壓空間矢量技術(shù)(SVPWM)。通過對控制方法的設(shè)計，在MATLAB平臺上搭建了HVDC的仿真模型，在各種控制策略的運(yùn)行方式中比較仿真波形，并記錄波形中的典型數(shù)據(jù):功率因數(shù)、諧波

4、畸變率等。仿真結(jié)果表明:在兩端交流系統(tǒng)中，基于直接電流控制的三角波方法使系統(tǒng)的功率因數(shù)和諧波畸變量的指標(biāo)最優(yōu);在逆變側(cè)等效的系統(tǒng)中，基于直接電流控制的SVPWM技術(shù)使系統(tǒng)性能最優(yōu)。
　　 在HVDC系統(tǒng)中，針對換流器過電壓、過電流故障的原因，并對均壓均流進(jìn)行簡單分析。當(dāng)換流器整流側(cè)出口處發(fā)生接地故障時，本文針對過電壓、過電流故障設(shè)計保護(hù)措施，重點設(shè)計了基于器件保護(hù)的阻容緩沖器和基于控制系統(tǒng)保護(hù)的模糊電子保護(hù)電路，通過直流側(cè)仿真曲