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多直流馈入系统运行特性分析

刘翀  
【摘要】:为适应地域能源分布及经济发展的不平衡,实现资源的优化配置,国家提出大力开发西部和北部的水火电基地和可再生能源基地,实现西电东送,南北互供和全国联网的战略目标。2020年前后,我国将建成以百万伏级交流和±800千伏级直流特高压骨干网架为核心的国家电网。特高压系统形成后,将是一个规模巨大的超、特高压交直流混合运行的复杂电网,部分地区将形成多回直流集中馈入的系统。根据特高压电网规划,2015水平年将有8回直流落点华东电网,对于如此规模的多直流馈入系统,交直流系统之间相互作用将更为复杂。为了更好地发挥其输电潜力并保障系统安全稳定运行,研究多直流馈入系统的运行特性成为电力系统研究的当务之急。 本文采用EMTDC/PSCAD电磁暂态仿真程序建立了2015水平年等值网络的仿真模型,对多直流馈入系统的运行特性进行研究,主要研究结论如下: (1)建立大规模多直流馈入特高压交/直流电网全数字电磁暂态仿真平台,包括动态等值、EMTDC模型建立及动态特性校核等,为特高压电网多直流馈入系统运行特性研究提供了仿真手段。 (2)综合分析多直流馈入系统换相失败的机理,研究电压暂态变化及速率、换相电压过零点偏移、交流系统短路电流水平、直流电流突增及直流控制保护系统等多种因素对换相失败的影响,为多直流馈入系统运行特性研究提供了分析方法和思路。 (3)对受端交流系统故障引起直流换相失败问题进行深入研究,表明存在多回直流同时发生换相失败的现象,但故障切除后直流输电系统能够恢复正常运行,验证了华东受端电网接受8回直流输电方案的技术可行性。 (4)对特高压交直流混合输电系统的安全稳定性进行全面研究,系统发生N-1故障能够保持稳定运行;发生N-2故障时存在安全稳定问题,但采取安全稳定措施后系统也能够保持稳定运行,证实特高压交直流混合输电系统符合“电力系统安全稳定导则”的要求。 (5)对提高特高压交直流混合输电系统安全稳定性的措施进行仿真研究,分析了直流功率紧急提升和配置动态无功补偿等措施的作用,为这些措施的应用提供了技术依据。


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