高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析.pdf

1、維持高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行是一項(xiàng)基本的要求。HVDC工程單極大地回路引起的直流偏磁、電力系統(tǒng)背景諧波和各種電力系統(tǒng)擾動(dòng)等都有可能使HVDC系統(tǒng)運(yùn)行于非理想的環(huán)境，在一定條件下甚至?xí)?dǎo)致HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定被破壞的嚴(yán)重后果。本文立足于交、直流系統(tǒng)的相互作用關(guān)系，以HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)定性為目標(biāo)，重點(diǎn)研究了以下問題。 (1)逆變器正斜率伏安特性對(duì)HVDC穩(wěn)定性的影響工程上使用逆變器正斜率伏安特性的本意為解決整流器和逆變器伏安特性多

2、個(gè)交點(diǎn)的問題，但本文也證明，從小信號(hào)擾動(dòng)的觀點(diǎn)看，與負(fù)斜率伏安特性相比正斜率伏安特性可以使控制系統(tǒng)無條件滿足穩(wěn)定性的要求，不必對(duì)控制系統(tǒng)和一次回路參數(shù)作出任何要求。 (2)HVDC的小信號(hào)模型及穩(wěn)定性分析在HVDC準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型的前提下，針對(duì)HVDC換流器的常見控制模式，推導(dǎo)了各自的小信號(hào)狀態(tài)方程。在建立小信號(hào)狀態(tài)方程后，利用特征根分析的方法分析系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定性，分析了控制系統(tǒng)參數(shù)對(duì)HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。 (3)HVD

3、C換流器阻抗頻率特性與諧波不穩(wěn)定諧波不穩(wěn)定曾引起多個(gè)直流工程的閉鎖，而HVDC換流器的阻抗頻率特性是分析和解決諧波不穩(wěn)定的一個(gè)重要因素。從分析換流器工作過程出發(fā)，基于開關(guān)函數(shù)理論，提出換流器阻抗頻率特性的計(jì)算方法。該方法能準(zhǔn)確確定從換流器交、直流端口向?qū)?cè)看入的阻抗頻率特性，因而將交、直流系統(tǒng)等效到同一電路系統(tǒng)中研究。該方法可用于交直流系統(tǒng)的諧波不穩(wěn)定分析，仿真結(jié)果也證明行之有效。 (4)交流系統(tǒng)單相接地故障對(duì)HVDC的影響分析

4、交流系統(tǒng)故障時(shí)，HVDC的穩(wěn)定運(yùn)行將遭到破壞。針對(duì)交流系統(tǒng)常見的單相接地故障，深入分析了交流系統(tǒng)單相接地故障時(shí)換流器的動(dòng)態(tài)行為，為求解換流器不對(duì)稱運(yùn)行產(chǎn)生的非特征諧波，提出改進(jìn)的開關(guān)函數(shù)法。該方法解決了開關(guān)函數(shù)法不能應(yīng)用于閥不對(duì)稱運(yùn)行的難題，可用于直流諧波保護(hù)定值校驗(yàn)的輔助手段。 (5)抑制變壓器直流偏磁的接地電阻配置方法直流偏磁引起的系統(tǒng)諧波增大和換流母線電壓畸變會(huì)惡化HVDC換流器的運(yùn)行環(huán)境，導(dǎo)致發(fā)生諧波不穩(wěn)定等。針對(duì)傳統(tǒng)方