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(dú)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(yīng)用領(lǐng)域成為直流技術(shù)研究的主要方向之一?，F(xiàn)有的城市配電網(wǎng)存在著許多技術(shù)和實(shí)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(hù)的需求。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，基于交流技術(shù)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(dòng)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(jià)值。
　　 文章首先研究了直流配電系統(tǒng)在城市配網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景，并對城市電網(wǎng)的改造發(fā)展進(jìn)行分析。通過分析配電系統(tǒng)面臨的客觀和技術(shù)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(hù)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(yùn)行

3、效率得到了提高。因此，直流配電系統(tǒng)是適合當(dāng)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(shù)為基礎(chǔ)，為了降低成本和積累技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，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(chǔ)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(shù)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(gè)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(luò)內(nèi)換流站的啟停和運(yùn)行參考值、運(yùn)行方式，優(yōu)化直流網(wǎng)絡(luò)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(dòng)態(tài)響應(yīng)的直接電流控制，為此推導(dǎo)了電壓源換流