一個關(guān)于多饋入ACDC和VSC-HDVC系統(tǒng)的說明

1、南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系： 電子工程與光電技術(shù)系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名： 馬亞翔 學(xué) 號： 080405228 (用外文寫)外文出處: 978-1-4244-6255-1 /11 $26.002011 IEEE 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語：成 績簽 名年 月 日一個關(guān)于多饋入AC/DC和VSC-HDVC系統(tǒng)的說明Yanfang Wei, Zhinong Wei, Guoqiang能源和電氣工程學(xué)院南京河海大學(xué)摘要-直流饋入交直流系統(tǒng)已經(jīng)成為電網(wǎng)的發(fā)展趨勢。AC / DC系

2、統(tǒng)之間的相互作用的復(fù)雜性,其中直流各子系統(tǒng)對于電壓穩(wěn)定系統(tǒng)的穩(wěn)定性是一個挑戰(zhàn)。針對穩(wěn)定性差的問題饋入交直流系統(tǒng),基于直流電壓源變換器(VSC-HVDC)應(yīng)用于饋入交直流系統(tǒng),提高電壓特性特別針對多饋入交直流系統(tǒng)。靈活的控制性能和反應(yīng)電力雙向流動,直流輸電系統(tǒng)提供有利條件的改善,特別是在電壓穩(wěn)定性的AC / DC電源。基于非線性耦合饋入交直流系統(tǒng)的特點,本文提出了評論,特別是電壓穩(wěn)定性的AC / DC與VSC-HDVC電力系統(tǒng)。最后,一些不可忽視的問題的解決,特別是在電壓穩(wěn)定性的研究關(guān)于AC / DC電源傳輸系統(tǒng)和未來的研究方向在這一領(lǐng)域的方向進行了討論。這應(yīng)當(dāng)是一學(xué)科中的應(yīng)用進行了VSC-HV

3、DC，未來為提高饋入交直流系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性饋入交直流AC / DC系統(tǒng)。1說明隨著高壓直流輸電在電力系統(tǒng)的使用率增加,地位發(fā)生改變，在將來的使用會更加頻繁，那里有幾個直流輸電系統(tǒng)位于附近的對方。目前,中國電力系統(tǒng)進入一個階段過渡區(qū)域網(wǎng)格,國家電網(wǎng)互連。高壓直流超強的優(yōu)勢十分明顯,長途傳輸和電力系統(tǒng)互聯(lián),特別是直流饋入交直流已成為一個目前的發(fā)展趨勢,分析南方電網(wǎng)華東電網(wǎng),特別是已經(jīng)形成AC / DC的混合動力系統(tǒng)。與此同時,隨著日益嚴重的能源短缺、環(huán)境污染,高度的重視和發(fā)展利用可再生能源、分布式發(fā)電(DG)技術(shù)發(fā)展迅速。直流技術(shù)是DG的一種關(guān)鍵技術(shù)電網(wǎng)規(guī)模集成電路。隨著DG使用的增長，是有必要的

4、去推廣饋入交直流系統(tǒng)。相比單饋入直流輸電系統(tǒng)，MIDC系統(tǒng)具有傳輸容量大，更靈活操作模式。引進多個DC系統(tǒng)提高了整個系統(tǒng)的可控性，它帶來了一些特殊的問題：相互影響交流和直流電源系統(tǒng)，直流子系統(tǒng)之間系統(tǒng)，直流控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的差異和參數(shù); MIDC系統(tǒng)換流站有非常密切的電氣距離和非線性，強耦合特點，使得安全性和穩(wěn)定性MIDC AC / DC系統(tǒng)更加突出，并把提出了更高的要求，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和控制。傳統(tǒng)的直流輸電用晶閘管交換設(shè)備，只能控制傳導(dǎo)角度，它需要反向電壓，以實現(xiàn)截流，晶閘管換設(shè)備的換相失敗是系統(tǒng)的安全運行構(gòu)成威脅;過程中消耗大量的無功功率，交流系統(tǒng)，它是構(gòu)成嚴峻挑戰(zhàn)連接。因此，它是具有重要的

5、現(xiàn)實電壓穩(wěn)定分析的MIDC的意義系統(tǒng)，有效的分析方法。 2電壓穩(wěn)定性的研究多饋入AC / DC電源系相比傳統(tǒng)的單饋入高壓直流輸電系統(tǒng)，多饋入系統(tǒng)具有更復(fù)雜的相互作用直流子系統(tǒng)之間交流和直流系統(tǒng) ；直流系統(tǒng)控制和運作模式的多樣性無功功率調(diào)節(jié)和電壓穩(wěn)定性問題更復(fù)雜的交流系統(tǒng)比、 單饋入系統(tǒng)，使電壓穩(wěn)定問題多饋入系統(tǒng)變得更加突出。目前，基于傳統(tǒng)饋入系統(tǒng)研究高壓直流輸電是主要是靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法這被晉升為靜態(tài)電壓饋入系統(tǒng) 8-9 穩(wěn)定性分析是很容易給裕度指標(biāo)的電壓穩(wěn)定和敏感指數(shù)的狀態(tài)變量，是有利于優(yōu)化和調(diào)整的系統(tǒng)，但饋入 AC/DC 的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析系統(tǒng)現(xiàn)在不完美。交直流混合系統(tǒng)是非常復(fù)雜非線性

6、動態(tài)系統(tǒng), 系統(tǒng)是由一組的非線性代數(shù)描述方程和微分方程組、 靜態(tài)或基于假設(shè)的準-靜電磁場模型不能反映實際系統(tǒng)的情況. 目前，電壓穩(wěn)定分析方法Ac/DC 系統(tǒng)大致分為兩類：靜態(tài)和動態(tài)電壓穩(wěn)定分析。靜力電壓穩(wěn)定分析，在主要使用這些方法交流系統(tǒng)電壓穩(wěn)定促進饋入系統(tǒng)，這些方法主要有如下： 最大功率曲線方式、 短路比，電壓穩(wěn)定因子、 控制敏感指數(shù)、 特征值分析，點的崩潰、 非線性規(guī)劃等。從電壓穩(wěn)定的本質(zhì)，電壓不穩(wěn)定過程是一個動態(tài)的過程，學(xué)術(shù)工作的深入研究 電壓不穩(wěn)的能動作用機制系統(tǒng)組件的少，主要動態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法如下：動態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法如下所示： 動態(tài)最大的功率曲線、 時域分叉理論模擬、 暫態(tài)能量函

7、數(shù)方法等 10以新的力量的迅速發(fā)展電子設(shè)備和控制技術(shù)，使用電壓來源轉(zhuǎn)換器 (VSC) 和脈寬調(diào)制技術(shù)，電壓源轉(zhuǎn)換器，高壓直流輸電（VSC - HVDC）系統(tǒng)已投入運行。 VSC - HVDCAC總線補償無功功率AC / DC MIDC系統(tǒng)，接收系統(tǒng)提供電壓支持。這將有利于防止換相失敗晶閘管轉(zhuǎn)換設(shè)備，并有助于快速失敗后的恢復(fù)直流電源。因此，VSC - HVDC在供電為廣闊的應(yīng)用前景無源網(wǎng)絡(luò)，分布式發(fā)電系統(tǒng)，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)交流等，它是一個潛在的解決方案，介紹了VSC - HVDC提高MIDC AC / DC系統(tǒng)電壓穩(wěn)定11-12。3VSC-HVDC的特點1997年3月,第一VSC-HVDC組成的IGBT

8、測試項目投產(chǎn),在這個世界上瑞典,這標(biāo)志著新VSC-HVDC技術(shù)正式進入商業(yè)運行。VSC-HVDC的系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖1顯示的是,主要的設(shè)備如下:完全控制變換橋臂,直流側(cè)電容、交流側(cè)變換器變壓器(或交流側(cè)反應(yīng)器),交流濾波、控制和轉(zhuǎn)爐的保護設(shè)備等。結(jié)構(gòu)的換流站位于兩個雙方的直流系統(tǒng)是在圖 1 中，一個結(jié)構(gòu)相同換流站的一方如圖 2 所示三相交流系統(tǒng)的對稱，為采取 A作為一個例子的階段。在圖 2 中， 代表VSC1 基本電壓輸出相，代表的交流電壓相量系統(tǒng)連接直流系統(tǒng)、 表示轉(zhuǎn)換器變壓器阻抗、 代表交流濾波器阻抗、 有功功率和交流有功功率在系統(tǒng)進入換流變壓器和和，一代表轉(zhuǎn)換器的電流變壓器，假設(shè)方向圖2，

9、(1) 復(fù)雜的電源S到AC系統(tǒng)換流變壓器的滿足： （2）從（1）到（2），然后 （3） （4）積極的計算及無功功率其他兩個階段的傳遞是一樣的以上。（3），（4） 我們可以推斷出：1if現(xiàn)在vsc1從交流系統(tǒng)側(cè)消耗有功功率，工程整流狀態(tài)下;2 if現(xiàn)在vsc1注入交流側(cè)有功功率，轉(zhuǎn)換狀態(tài)下工作;3 if現(xiàn)在vsc1工程純無功補償狀態(tài)下，消耗或吸收無功功率;4 那么根據(jù)統(tǒng)一vsc1工程功率因數(shù)狀態(tài)，傳輸有功功率無消耗無功功率。通過以上分析，如果控制模式VSC是SPWM可以控制 階段通過調(diào)整調(diào)制和參考相位，并能根據(jù)實際需要，使整流器下的VSC工作，轉(zhuǎn)換器或純無功補償狀態(tài)。如果VSC控制SPWM，和可

10、以獨立控制在VSC - HVDC系統(tǒng)，也就是PSA控制實現(xiàn)間接控制，和控制通過控制，能夠獲得獨立和靈活的主動控制和無功功率。4電壓穩(wěn)定性的研究多饋入AC / DC系統(tǒng)和VSC - HVDC基于是MIDC的新的功率網(wǎng)格樣式AC/DC系統(tǒng)與VSC-HVDC，分布式發(fā)電的穩(wěn)定和發(fā)展系統(tǒng)互連，依法日趨成熟最近 VSC-直流輸電技術(shù)和快速增長的實際傳輸能力，它擁有理論進行系統(tǒng)地研究電壓的意義多饋入交直流 VSC-高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用有功和無功獨立控制和無功功率的雙向調(diào)節(jié)能力大容量VSC - HVDC的轉(zhuǎn)換設(shè)備提供MIDC AC / DC系統(tǒng)的有效反應(yīng)的支持。參考文獻13獲得了一個數(shù)學(xué)模型適用于

11、計算牛頓潮流的基礎(chǔ)上VSC - HVDC穩(wěn)態(tài)模型，提出了AC / DC混合動力系統(tǒng)功率流算法，該算法解決方案的時間是最大的無功功率有關(guān)的交流轉(zhuǎn)換器總線，如果這個值不符合要求的，可能會導(dǎo)致數(shù)值振蕩，增加迭代次數(shù)。參考文獻14使用逆系統(tǒng)方法設(shè)計VSC - HVDC系統(tǒng)，有功和無功獨立控制HVDC和VSC - HVDC并行連接到同一總線AC系統(tǒng)，包含一個系統(tǒng)，不僅有VSC - HVDC，但也有饋入直流輸電，研究電壓特性的影響時，VSC - HVDC饋入一個MIDC系統(tǒng)。上述模型不全面周到的內(nèi)部組件VSC - HVDC，發(fā)電機和動態(tài)特征對于那些需要充分考慮動態(tài)負載屬性下大的干擾，系統(tǒng)的現(xiàn)狀多饋入系統(tǒng)電

12、壓穩(wěn)定性問題的研究還沒有形成系統(tǒng)的方法。電壓不穩(wěn)定過程本質(zhì)上是一種動態(tài)過程，當(dāng)電壓不穩(wěn)定機制的研究和其動態(tài)的過程，它需要考慮的作用模型非線性和動態(tài)元素，適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，采用適當(dāng)?shù)膭討B(tài)這基本上分析電力系統(tǒng)的方法動態(tài)非線性系統(tǒng)，電壓穩(wěn)定的變化是本質(zhì)上是由對穩(wěn)態(tài)過程分叉。實踐證明分叉理論是功能強大的工具，用于分析的穩(wěn)定機制非線性動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析如何考慮動態(tài)特性發(fā)電機的直流系統(tǒng)、 轉(zhuǎn)換器、 靜止無功補償裝置和負載、 復(fù)雜的相互作用多饋入交直流系統(tǒng)的子系統(tǒng)，當(dāng)中建立動態(tài)模式下，合理精度很重要基本的工作。介紹與非線性動力學(xué)理論計算和仿真，分析電壓不穩(wěn)機制和饋入 AC/DC 的

13、動態(tài)過程系統(tǒng)中，提出電壓穩(wěn)定控制的策略與高壓直流輸電電壓源，多饋入交直流系統(tǒng)充分發(fā)揮VSC - HVDC電壓支持是有利于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度、 預(yù)防和控制等。研究成果可用于電力系統(tǒng)的研究，操作和調(diào)度部門與實用性。5總結(jié)考慮VSC-HVDC系統(tǒng)的優(yōu)點技術(shù),它是非常重要的，介紹多饋入交直流系統(tǒng)并使用 VSCHVDC電壓源型高壓直流輸電瞬變電壓穩(wěn)定性的提高多饋入交直流系統(tǒng)。鑒于目前的研究情況，有幾個MIDC AC / DC系統(tǒng)電壓穩(wěn)定點VSC - HVDC應(yīng)注意：1多饋入交直流靜態(tài)及動態(tài)模型系統(tǒng)的 VSCHVDC，以滿足需要的電壓應(yīng)建立穩(wěn)定性研究。適當(dāng)簡化的模型適用于電壓穩(wěn)定性的研究多饋入 AC/DC

14、的VSCHVDC 系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置通過考慮的動態(tài)特性高壓直流輸電電壓源和傳統(tǒng)的主要組件高壓直流輸電與交流系統(tǒng)。 2: 考慮直流控制的變化MIDC AC / DC系統(tǒng)的模式和控制參數(shù)VSC - HVDC，DC和AC之間的相互作用子系統(tǒng)，系統(tǒng)和DC參數(shù)品種發(fā)電機勵磁控制，負荷模型和有載調(diào)壓變壓器換，非線性環(huán)節(jié)。參數(shù)和環(huán)節(jié)有很強的相關(guān)性的諸多因素AC / DC系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析電壓穩(wěn)定機制應(yīng)發(fā)現(xiàn)之間的VSC - HVDC和比較傳統(tǒng)的電流源型變頻器和使用分叉理論。 3MIDC電壓穩(wěn)定控制策略AC / DC與VSC - HVDC系統(tǒng)應(yīng)提出結(jié)果與理論分析相結(jié)合的應(yīng)用背景和使用分叉理論電壓穩(wěn)定性的研究。 參考文獻1

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