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高压直流输电系统控制保护特性对内过电压的影响

作　者: 丁羽
导　师: 陈青
学　校: 山东大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 直流输电控制保护系统低压限流旁通对内过电压
分类号: TM864
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

西电东送、区域联网是我国能源发展的重要战略,直流输电功率调节迅速灵活,输电距离不受同步运行的稳定性限制,是较理想的大功率远距离输电方式。建设直流输电系统时遇到的基本问题之一就是绝缘配合。绝缘配合的中心问题是确定绝缘水平,具体说来就是决定各种绝缘结构进行各种耐压试验时所取的电压水平,而解决绝缘配合问题必须充分掌握过电压的产生及其分布规律。直流输电系统也像其他所有电力系统一样,由于遭受雷击、操作、故障或其他原因而产生各种波形的过电压,过电压问题的研究一直是直流输电领域密切关注的对象。直流输电系统必须在一定的自动控制下运行,以减小交流系统电压波动的影响,改善运行性能。妥善设计直流系统中的控制保护系统,是降低直流系统内过电压的有效方法之一,但是有关控制保护系统对内过电压的影响的研究还比较少,是以本文以国际大电网会议(CIGRE)提出的高压直流输电系统的标准模型为研究对象,采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,针对交流接地故障清除、逆变测失去交流源故障、全电压起动故障、甩负荷故障、投入换流变压器这五种产生内过电压的故障,对直流输电控制系统中低压限流环节(VDCOL)的电流整定值,以及整流侧投旁通对控制策略对内过电压的影响进行研究,设计了对比仿真实验,做了大量仿真,用Matlab处理仿真结果,并对结果作出一定的分析。仿真结果表明,VDCOL最小电流限制值取为0.55时,最利于减小系统的内过电压。整流侧旁通对的投入策略对内过电压值的影响比较复杂,需要针对具体问题具体要求采取不同的控制策略。本文的几组实验数据为旁通对的控制策略提供了一定参考。综上所述,本文主要研究了直流输电系统控制保护特性对内过电压的影响,其结果对减少高压直流输电绝缘设计费用有一定帮助,对高压直流输电过电压分析提供了新思路。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第一章、引言  9-19
  1.1 研究背景  9-12
    1.1.1 直流输电的优势  9-10
    1.1.2 国内外直流输电的发展概况  10-12
  1.2 直流系统中的过电压研究  12-18
    1.2.1 过电压对直流系统安全运行的影响  12-14
    1.2.2 控制保护系统对过电压的影响  14-18
  1.3 本文的主要工作内容  18-19
第二章、直流系统控制保护特性对内过电压影响的研究基础  19-41
  2.1 仿真工具  19-22
    2.1.1 PSCAD/EMTDC简介  19-21
    2.1.2 国际大电网会议(CIGRE)标准模型  21-22
  2.2 高压直流输电系统的结构原理及运行方式  22-29
  2.3 控制保护系统  29-37
  2.4 直流输电内过电压的研究基础  37-41
    2.4.1 直流输电系统故障分析  37-41
第三章、VDCOL整流侧最小电流限制值对内过电压的影响  41-58
  3.1 低压限流环节原理简介  41-42
  3.2 交直流系统内过电压仿真  42-56
    3.2.1 交流接地故障清除时内过电压仿真  43-46
    3.2.2 甩负荷故障时内过电压仿真  46-48
    3.2.3 投入换流变压器时内过电压仿真  48-51
    3.2.4 逆变侧失去交流源故障时内过电压仿真  51-54
    3.2.5 全电压起动故障时内过电压仿真  54-56
  3.3 本章小结  56-58
第四章、整流侧投旁通对的控制策略对内过电压的影响  58-87
  4.1 旁通对的应用  58
  4.2 交直流系统内过电压仿真  58-84
    4.2.1 交流接地故障清除时内过电压仿真  58-64
    4.2.2 甩负荷故障时内过电压仿真  64-69
    4.2.3 投入换流变压器时内过电压仿真  69-74
    4.2.4 逆变侧失去交流源故障时内过电压仿真  74-79
    4.2.5 全电压起动故障时内过电压仿真  79-84
  4.3 本章小结  84-87
第五章、结论与展望  87-88
参考文献  88-92
致谢  92-93
学位论文评阅及答辩情况表  93

高压直流输电系统控制保护特性对内过电压的影响

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