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宁东—山东±660kV高压直流输电系统控制策略及实验研究

作　者: 王鹏
导　师: 肖仕武
学　校: 华北电力大学（北京）
专　业: 电气工程
关键词: 高压直流输电 ±660千伏控制系统低压加压实验
分类号: TM721.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

宁东-山东±660千伏直流输电示范工程是世界第一个±660kV电压等级的直流输电工程,本文是根据青岛胶东换流站工程,立足于实际应用,在介绍青岛换流站阀控系统的基础上,对青岛换流工程极控系统的控制策略进行了研究以及对换流阀和控制保护系统进行了低压加压试验研究。极控系统控制策略确定为整流侧通过快速调节α角来保持直流电流恒定,逆变侧为定γ角控制,换流变分接头控制是配合极控触发控制的一种慢速控制,用以保持触发角α、熄弧角γ和直流电压在一定合适的范围内,并在实时数字仿真系统RTDS上进行了系统闭环试验,结果表明控制保护系统各部分配合是正确的以及系统控制策略是有效的。最后对青岛换流工程控制保护系统进行的低压加压试验并进行了相关分析,对该工程的控制保护系统在投运前进行了进一步的实验验证,为宁东-山东±660千伏直流输电工程的正常投运打下了坚实的基础。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章引言  10-17
  1.1 直流输电的基本概念  10
  1.2 直流输电的发展情况  10-11
    1.2.1 国际情况  10-11
    1.2.2 我国直流输电控制技术的需求与发展  11
  1.3 直流输电的主要优缺点及适用场合  11-13
    1.3.1 直流输电优点  11-13
    1.3.2 直流输电系统的缺点  13
  1.4 极控系统主要研究内容和现状  13-14
  1.5 课题的背景和意义  14-16
    1.5.1 课题的背景描述  14-15
    1.5.2 选题的目的和意义  15-16
  1.6 本文主要工作  16-17
第2章青岛换流站换流阀及其VBE方案  17-32
  2.1 问题的提出  17
  2.2 换流阀设计  17-22
    2.2.1 换流阀设计背景  17-19
    2.2.2 阀模块及组件设计  19-22
  2.3 阀的电气设计  22-27
    2.3.1 阀晶闸管串联数  22-23
    2.3.2 阻尼、均压回路  23
    2.3.3 饱和电抗器  23-24
    2.3.4 组件电容  24
    2.3.5 VBO保护  24-25
    2.3.6 晶闸管监视系统  25-26
    2.3.7 晶闸管触发系统  26-27
  2.4 换流阀控制设备  27-31
    2.4.1 换流阀控制设备工作原理  27-28
    2.4.2 换流阀控制方式  28-29
    2.4.3 阀基电子设备  29-31
  2.5 本章小节  31-32
第3章青岛换流站工程极控系统功能研究及RTDS仿真  32-49
  3.1 青岛换流站工程极控系统功能  32-35
    3.1.1 总体结构设计  32-33
    3.1.2 换流器控制功能  33-34
    3.1.3 低压限功能(VDCL)  34
    3.1.4 预测性熄弧角控制器  34-35
    3.1.5 触发角的限制  35
  3.2 功能设计和性能  35-40
    3.2.1 基本控制策略  35-36
    3.2.2 极功率/电流控制  36-37
    3.2.3 12脉动阀组控制  37-38
    3.2.4 分接头控制功能  38-39
    3.2.5 点火控制  39-40
  3.3 附加控制  40-42
    3.3.1 功率回降  40
    3.3.2 功率提升  40
    3.3.3 快速功率翻转  40
    3.3.4 电流裕度补偿  40-41
    3.3.5 换流器解锁闭锁控制  41-42
  3.4 基于RTDS的青岛换流工程极控功能仿真  42-48
    3.4.1 RTDS及软硬件系统  42
    3.4.2 宁东-青岛项目的RTDS模型建立  42-44
    3.4.3 宁东-青岛工程极控仿真试验举例  44-48
  3.5 本章小结  48-49
第4章低压加压试验  49-59
  4.1 试验背景  49-50
    4.1.1 试验依据及目的  49
    4.1.2 低压加压试验条件  49-50
  4.2 试验准备工作  50-54
    4.2.1 试验方案研究  50-51
    4.2.2 试验参数计算  51-52
    4.2.3 试验前准备  52-54
  4.3 试验系统构成原理  54-56
    4.3.1 试验构成  54-56
    4.3.2 试验接线  56
  4.4 试验波形及分析  56-58
    4.4.1 极Ⅰ低压加压试验  56-57
    4.4.2 极Ⅱ低压加压试验  57-58
    4.4.3 按逆变侧低压加压  58
  4.5 本章小节  58-59
第5章结论及展望  59-61
  5.1 结论  59
  5.2 后续工作的展望  59-61
参考文献  61-63
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  63-64
致谢  64-65
作者简介  65

宁东—山东±660kV高压直流输电系统控制策略及实验研究

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