大直流接入受端电网安全稳定特性及控制措施研究

作     者：薛好 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐玉琴;王青

授予年度：2020年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：特高压直流输电 联络线 直流功率调制 电压稳定 控制策略 

摘      要：当前我国电网已形成“强直弱交格局,交直流混联电网耦合程度和相互影响密切,特高压直流输电线路具有大容量、大规模等特征。大直流接入下受端电网存在直流故障引发大区互联电力系统潮流转移和交流故障引发电压失稳等问题。针对直流故障后潮流转移冲击弱交流联络线展开特性分析及控制措施研究,提出应对直流故障冲击弱交流联络线的安全稳定控制策略,针对交流故障引发直流受端电网电压稳定特性及控制措施展开研究,有效应对馈入直流故障及交流故障,保障受端电网的安全稳定运行。针对直流故障后潮流转移、不同强度冲击下弱交流联络线有功功率呈现不同的轨迹特征,展开冲击特性分析及机理规律研究。基于计及阻抗角的线路有功功率传输特性,分析单峰有功功率受扰轨迹特征与联络线两侧电压相角差、电压幅值的关联,在此基础上研究了随扰动强度增大而出现的双峰一谷、三峰两谷、单峰失稳等有功功率受扰轨迹特征差异的机理过程。针对大直流馈入受端电网下直流故障冲击弱交流联络线,静态稳定遭受破坏,研究提出应对直流故障冲击弱交流联络线的安全稳定控制策略。权衡直流故障冲击后的有功功率需求量与可调制量,基于各直流的调制效果对灵敏度进行排序,制定面向直流调制灵敏度的控制策略,受端电网在直流故障后采取该控制策略能够安全稳定运行。采用PSD-BPA程序,通过时域仿真,以多馈入直流受端电网山东电网为例进行了验证。针对特高压直流馈入后受端电网交流故障引发电压失稳的问题,分析大直流接入下交流故障引发电压失稳风险并研究其机理过程,采取控制措施维持交流故障后电压稳定。分析直流受端电网电压稳定性影响因素以及交流故障下存在的电压稳定问题,借助典型受端电网研究大直流馈入下交流故障后电压稳定机理,进而采取方式预控、VDCOL参数优化、换相失败预测控制参数优化等控制策略,使受端电网在交流故障下能够维持受端电压不失稳。以山东电网为例进行验证。