基于MCR的特高壓交流輸電系統(tǒng)的無功電壓控制.pdf

1、為了發(fā)展遠(yuǎn)距離、大容量輸電，實(shí)現(xiàn)區(qū)域間能源資源的優(yōu)化配置，我國當(dāng)前正在大力開展特高壓交流輸電技術(shù)的研究工作。而無功功率平衡及電壓控制問題對(duì)特高壓交流輸電系統(tǒng)的后續(xù)建設(shè)起著至關(guān)重要的作用，是特高壓交流輸電系統(tǒng)急待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題，需要開展進(jìn)一步的深入研究，盡快提出解決方案。在現(xiàn)有的并聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)中，用磁控電抗器進(jìn)行補(bǔ)償是解決特高壓系統(tǒng)無功平衡及電壓控制問題的較為理想的方案。
　　 對(duì)磁控電抗器的工作原理及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要分析，采用

2、磁特性曲線的分段線性化模型對(duì)鐵磁材料的磁特性進(jìn)行了描述，并在此基礎(chǔ)上對(duì)“磁閥”段磁路進(jìn)行了分析，建立了它的等效磁路模型，依據(jù)該等效磁路模型最終建立了磁控電抗器的數(shù)學(xué)模型。另外，利用電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD中的UMEC變壓器模型搭建了磁控電抗器的仿真模型。對(duì)磁控電抗器的特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括它的控制特性、響應(yīng)速度及諧波特性。為了解決磁控電抗器在傳統(tǒng)控制方式下響應(yīng)速度慢的問題，提出了利用IGBT構(gòu)成的直流斬波器來對(duì)磁控電抗器進(jìn)行

3、控制以改善其響應(yīng)速度的方法。針對(duì)磁控電抗器電流波形畸變問題，還提出了一種利用相間耦合電抗器抑制其諧波的方法。通過仿真和實(shí)驗(yàn)分析對(duì)相間耦合電抗器的移相機(jī)理進(jìn)行了深入研究，解決了針對(duì)特定移相角的繞組匝數(shù)確定問題，對(duì)它的諧波抑制機(jī)理給出了詳細(xì)的分析。
　　 利用輸電線路的分布式參數(shù)模型分析了特高壓交流輸電系統(tǒng)的容升過電壓效應(yīng)，給出了線路帶不同負(fù)載時(shí)的線路電壓分布規(guī)律。針對(duì)特高壓試驗(yàn)示范工程研究了并聯(lián)補(bǔ)償電抗器對(duì)工頻過電壓的限制作用，為

4、了解決特高壓交流輸電系統(tǒng)的無功電壓控制問題，對(duì)并聯(lián)補(bǔ)償電抗器的配置方案作了對(duì)比。分別對(duì)采用固定高抗單獨(dú)補(bǔ)償和采用固定高抗配合低容和低抗補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方案進(jìn)行了仿真分析，指出了兩種補(bǔ)償方案存在的問題及不足。最后，提出了固定高抗配合可控高抗的補(bǔ)償配置方案，確定了固定部分和可控部分高抗的容量。再配合電壓閉環(huán)控制策略對(duì)可控高抗進(jìn)行調(diào)節(jié)就能達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓和提高系統(tǒng)輸送能力的效果，并且由于這種補(bǔ)償方案下可控高抗的容量只占了高抗總?cè)萘康囊徊糠?，是比較經(jīng)