基于VSC-HVDC的直流配電網(wǎng)研究.pdf

1、本文主要研究了基于電壓源換流器的城市直流配電網(wǎng)。由于可以獨立快速的控制電壓源換流器輸出的電壓幅值和相角，基于VSC的直流系統(tǒng)具有良好的控制性能，而且潮流控制方便、靈活，使得城市輸配電應用領域成為直流技術研究的主要方向之一。現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)存在著許多技術和實際的問題，以致于電能質(zhì)量和系統(tǒng)安全穩(wěn)定性難以得到保證，無法滿足城市規(guī)劃和環(huán)境保護的需求。隨著智能電網(wǎng)技術的發(fā)展應用，基于交流技術的配電網(wǎng)難以滿足分布式、小型化電源接入配網(wǎng)的要求。研究基

2、于VSC的直流配電網(wǎng)，解決城市配電網(wǎng)存在的問題，推動配電網(wǎng)向著環(huán)保高效的智能電網(wǎng)發(fā)展，具有重要的研究價值。
　　 文章首先研究了直流配電系統(tǒng)在城市配網(wǎng)應用的技術優(yōu)勢和應用前景，并對城市電網(wǎng)的改造發(fā)展進行分析。通過分析配電系統(tǒng)面臨的客觀和技術上的問題，結(jié)合智能電網(wǎng)發(fā)展的需要，可知直流配電網(wǎng)滿足城市發(fā)展和環(huán)境保護的需要，符合電網(wǎng)智能化的發(fā)展要求，可以提高配電系統(tǒng)的安全性和用戶的電能質(zhì)量。在分布式電源廣泛接入后，系統(tǒng)控制靈活方便，運行

3、效率得到了提高。因此，直流配電系統(tǒng)是適合當前和未來城市配電系統(tǒng)發(fā)展的理想的解決方案。然而，現(xiàn)有的城市配電系統(tǒng)以交流技術為基礎，為了降低成本和積累技術和經(jīng)驗，研究將基于VSC的直流系統(tǒng)植入城市配電網(wǎng)中，以此作為城市電網(wǎng)改造的第一步。在此基礎上，文章分析交直流混合城市輸配電網(wǎng)和未來中壓直流配網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
　　 其次，直流配電技術的優(yōu)勢在于直流系統(tǒng)對換流站潮流具有良好的控制性能，因此對直流配電系統(tǒng)的控制是本文研究工作的中心。本文將城

4、市直流配電網(wǎng)控制體系分成三個層次:直流系統(tǒng)調(diào)度級、換流站級和換流閥級控制。直流系統(tǒng)調(diào)度級控制主要職能是協(xié)調(diào)控制直流網(wǎng)絡內(nèi)換流站的啟停和運行參考值、運行方式，優(yōu)化直流網(wǎng)絡的潮流分布。在系統(tǒng)調(diào)度級，本文采用了主從式控制方式，直流系統(tǒng)可以在運行狀態(tài)改變的情況下維持系統(tǒng)的功率平衡，保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行。換流站級控制職能是根據(jù)上層控制整定的潮流、電壓、頻率等運行參數(shù)，控制站內(nèi)換流器的工作。本文采用了具有良好動態(tài)響應的直接電流控制，為此推導了電壓源換流