多直流饋入受端電網(wǎng)電壓特性分析與控制策略研究.pdf

1、隨著高電壓、大容量電力電子技術(shù)的發(fā)展，高壓直流輸電在長距離輸電、異步電網(wǎng)互聯(lián)、可再生能源發(fā)電并網(wǎng)等方面得到廣泛應(yīng)用。由于直流逆變站落點密集，負(fù)荷中心電網(wǎng)形成多直流饋入的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。以半控型晶閘管為換流器件的高壓直流輸電系統(tǒng)的運行需要受端交流電網(wǎng)的強(qiáng)力支撐，若受端電網(wǎng)較弱，將引發(fā)安全穩(wěn)定問題。在多直流饋入受端電網(wǎng)中，由于各直流饋入子系統(tǒng)之間相互影響，電網(wǎng)某處故障可能引起多回直流逆變站同時換相失敗，嚴(yán)重時將導(dǎo)致一饋或多饋直流閉鎖，使受端電網(wǎng)失

2、去大電源，引起系統(tǒng)失穩(wěn)，造成巨大的停電損失。研究多直流饋入系統(tǒng)特性及控制策略，對保持電網(wǎng)穩(wěn)定運行具有重要的理論意義與應(yīng)用價值。本文圍繞多直流饋入受端電網(wǎng)的電壓特性及控制策略開展研究，主要工作與研究成果如下:
　　(1)多直流饋入受端電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性評估。分析影響多直流饋入受端電網(wǎng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的主要因素，即受端交流系統(tǒng)強(qiáng)度、各直流之間電壓耦合程度，提取量化指標(biāo)并進(jìn)行信息壓縮。采用多元回歸分析方法，建立以靜態(tài)電壓穩(wěn)定性指標(biāo)為因變量

3、，受端交流系統(tǒng)強(qiáng)度指標(biāo)、多直流之間電壓耦合程度指標(biāo)為自變量的回歸分析模型。對算例系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，驗證了所提評估方法的有效性。
　　(2)多直流饋入系統(tǒng)協(xié)同二級電壓控制。建立多直流饋入系統(tǒng)二級電壓控制模型，該模型能夠應(yīng)用于由電網(wǎng)換相型高壓直流輸電(LCC-HVDC)和電壓源型高壓直流輸電(VSC-HVDC)構(gòu)成的混合多直流饋入系統(tǒng)。提出基于一致性算法的多直流饋入系統(tǒng)協(xié)同二級電壓控制策略，采用Lagrange乘子法推導(dǎo)一致項與修正項。

4、基于H2性能標(biāo)準(zhǔn)，建立協(xié)同二級電壓控制策略的通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，并采用混合整數(shù)規(guī)劃法進(jìn)行求解。對算例系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，驗證了所提控制策略的有效性。
　　(3)多直流饋入系統(tǒng)換相失敗免疫能力分析與提高。提出基于電磁暫態(tài)仿真的直流換相失敗免疫能力指標(biāo)的計算方法。考慮受端電網(wǎng)的無功、電壓分布特性，推導(dǎo)能夠適應(yīng)系統(tǒng)運行方式變化的電壓關(guān)聯(lián)因子的解析表達(dá)式，應(yīng)用電壓關(guān)聯(lián)因子及臨界電壓關(guān)聯(lián)因子，提出識別多直流饋入系統(tǒng)發(fā)生同時換相失敗區(qū)域的方法。采用