基于PSCAD的寧東直流輸電系統(tǒng)建模與仿真分析.pdf

1、隨著我國電力系統(tǒng)“西電東送，全國互聯(lián)”戰(zhàn)略的大力推進，高壓直流輸電以其在遠距離、大容量輸電和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的顯著優(yōu)勢已經(jīng)在我國電力布局中占據(jù)著越來越重要的地位。寧東直流輸電工程作為我國“西電東送”戰(zhàn)略的重要組成部分，西起銀川東換流站，東至青島膠東換流站，是世界上首個±660kV電壓等級的直流輸電工程，同時也是落點于山東電網(wǎng)的首條高壓直流輸電線路。工程建成后，山東電網(wǎng)進入了交直流系統(tǒng)混聯(lián)的運行狀態(tài)，寧東直流特殊的電壓等級也對其電氣設計、設備性能

2、提出了更高的要求，這些都對寧東直流輸電系統(tǒng)和山東電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來了新的挑戰(zhàn)。因此，開展針對寧東直流輸電系統(tǒng)的詳細建模仿真工作，進行系統(tǒng)的交直流系統(tǒng)間相互影響的研究，了解系統(tǒng)在不同故障下的暫態(tài)特性對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、故障處理都具有十分重要的意義。
　　本文基于寧東直流輸電工程的各項實際參數(shù)，以電力系統(tǒng)仿真程序PSCAD/EMTDC為仿真平臺，進行了詳細的寧東直流輸電系統(tǒng)仿真建模工作，包括直流部分建模和交流系統(tǒng)建模兩部分，并在所

3、建模型的基礎上，進行了寧東直流交直流系統(tǒng)間相互影響的仿真研究。
　　本文首先進行了寧東直流輸電系統(tǒng)的直流部分建模，包括主電路建模和控制電路建模兩部分，其中主電路建模涵蓋了換流器、換流變壓器、交流濾波器、直流濾波器、平坡電抗器和直流輸電線路等各主電路設備建模，控制電路針對整流側(cè)和逆變側(cè)實施不同控制方式，對雙極各設備進行了詳細的控制電路建模;然后針對直流部分兩端的交流系統(tǒng)進行交流系統(tǒng)建模，其中送端西北電網(wǎng)交流系統(tǒng)采用戴維寧等效電路替代

4、，對受端山東電網(wǎng)交流系統(tǒng)則基于物理等效的原理，使用電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP進行了動態(tài)等值，保留山東電網(wǎng)換流母線、關鍵母線以及研究所關注的其它電網(wǎng)節(jié)點，而將其余部分予以等值，并根據(jù)等值結果在PSCAD中進行了山東電網(wǎng)交流系統(tǒng)建模;最后在所建寧東直流輸電系統(tǒng)模型的基礎上，開展了交直流系統(tǒng)間影響的仿真研究工作，主要包括直流輸電線路短路故障下的系統(tǒng)的暫態(tài)響應特性分析，其中故障分別施于整流側(cè)和逆變側(cè)直流輸電線路平波電抗器出口處;直流閉鎖情況