特高壓直流分層接入方式下無功電壓協(xié)調控制技術.pdf

1、全球能源資源稟賦與負荷中心的逆向分布特征決定了未來全球能源互聯(lián)網必須能實現全球清潔能源的大規(guī)模、大范圍配置。具備大容量、遠距離輸電能力的特高壓直流輸電技術為實現跨大區(qū)、高效率配置能源奠定了技術基礎。隨著多饋入特高壓直流系統(tǒng)的形成，將對受端電網的無功支撐能力和潮流疏散帶來嚴峻考驗，影響電網的安全穩(wěn)定運行。中國學者從電網結構出發(fā)，提出一種特高壓直流分層接入不同電壓等級交流電網的方式，即直流逆變站雙極高、低端換流器通過換流變分別接入500kV

2、/1000kV受端電網，并將在實際工程中投入應用。隨著工程投運時間的鄰近，為保證交直流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，對于分層接入方式下受端混聯(lián)系統(tǒng)的特性亟需一個整體的認識和研究。
　　本文以實際特高壓直流分層接入工程為背景，從以下三個方面對采用這一新型接入方式的系統(tǒng)進行了研究。
　　首先，建立了分層接入方式下交直流混聯(lián)系統(tǒng)的等效模型，在影響因素分析的基礎上完善了分層接入短路比的定義，并分析了其對受端電網接納能力的影響;推導了臨界短路比

3、和邊界短路比的數學公式，提出了分層接入方式下受端系統(tǒng)強弱的量化判斷標準。
　　其次，在改進的交流側分層接入相互作用因子基礎上，同時考慮高低端換流器耦合作用，分析了分層系統(tǒng)無功電壓的交互影響機理，在PSCAD中搭建等值仿真模型，通過穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時域仿真驗證了分層接入方式下混聯(lián)系統(tǒng)的無功電壓耦合特性與交流側和直流側的交互影響均相關，并提出了一種可判斷高低端換流器同時發(fā)生換相失敗可能性大小的方法。
　　最后，在不同的直流控制方式組合

4、下，分析了混聯(lián)系統(tǒng)的無功電壓交互影響機理和影響因素;在考慮影響因素的差別和無功波動大小的基礎上對比分析了不同控制方式的優(yōu)缺點，提出一種針對受端混聯(lián)系統(tǒng)，并適用于“強直弱交”電網情況的混合協(xié)調控制方式，PSCAD仿真驗證表明該方式提高了交直流受端系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和可靠性;最后，結合電網無功源現狀提出了一種針對大容量交直流混聯(lián)電網地區(qū)的無功電壓預防-緊急協(xié)調控制方案。
　　本文對于分層接入方式下受端交直流混聯(lián)系統(tǒng)特性的整體研究和提出的