基于matlab系統(tǒng)的hvdc系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書(編輯修改稿)
2024-07-21 15:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 性的制約。 （3）過負(fù)荷能力 在大多數(shù)情況下，交流輸電線路的持續(xù)運作能力較強，可以長時間穩(wěn)定工作。因為相對于正常輸送的功率，發(fā)熱條件下限制的最大的連續(xù)運行電流要大得多，穩(wěn)定極限往往控制著它的最大輸送容量。直流線路也具有一定的過負(fù)荷能力，受到制約的通常是換流站。一般分2h過負(fù)荷能力、10s過負(fù)荷能力跟固有過負(fù)荷能力等。前兩者葛上的直流工程分別為10%和25%，后者因環(huán)境溫度不同而不同?？偠灾?，就過負(fù)荷能力來說，交流具有更大的靈活性。直流線路如果需要更大的過負(fù)荷能力，就一定要在設(shè)備選型時預(yù)先考慮。 （4）利用直流輸電的調(diào)節(jié)作用能夠提高交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性 由于直流輸電系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，因此利用其調(diào)節(jié)功能可以十分有效地提升交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而可以解決交流系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的問題。一個有名的美國交流直流并列運行線路（BPA500kV）項目中，II回，總長度為1521km的交流輸電線路的總輸送功率為2860MW，平均下來，每I回的輸送功率為1430MW。由此可見，直流輸電系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著非常重要的作用。 （5）潮流和功率控制 交流輸電中需要對負(fù)荷以及發(fā)電機的運作方式進(jìn)行調(diào)度，對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這些都需要值班人員參與，但是人為的控制無法實現(xiàn)精確的控制結(jié)果，不過直流輸電可以避免這種問題，因為所有的控制都可以自動完成。 （6) 短路容量 交流互聯(lián)的情況下，互聯(lián)兩端系統(tǒng)的短路容量都將增加，此時原有的斷路器的性能可能不足以滿足系統(tǒng)的要求，其結(jié)果可能是需要更新設(shè)備以滿足遮斷容量的需求。但是，直流互聯(lián)時，無論在哪里發(fā)生了故障，在直流線路上增加的電流都不是很大，所以不增加交流系統(tǒng)的短路容量。 （7）調(diào)度管理 因為通過直流線路互聯(lián)的兩端交流系統(tǒng)可以擁有各不相同的頻率，輸送的功率亦可保持恒定。對送端來說，整流站就相當(dāng)于交流系統(tǒng)的一個負(fù)荷。對于受端而言，逆變站就類似于交流系統(tǒng)的一個電源。互相之間的干擾和影響都不大，運行和管理簡單方便，受到了電力管理和運行部門的歡迎。對我國目前發(fā)展的跨區(qū)域互聯(lián)、合同售電、合資發(fā)電等形成的聯(lián)合電力系統(tǒng)非常合適。 （8）線路走廊 以500kV為標(biāo)準(zhǔn)電壓來考慮，直流輸電線路長度為40米左右，而交流線路的長度則為50米左右。但是，從輸送容量的角度來看，直流線路大于是交流線路的兩倍。線路走廊的長度略短，而且輸送容量是兩倍，所以直流輸電的傳輸效率要比交流傳輸高出兩倍還多。 高壓直流輸電的歷史及國內(nèi)外現(xiàn)狀 換流技術(shù)對直流輸電技術(shù)的發(fā)展有著非常重要的作用，尤其是大功率、高電壓的換流設(shè)備的發(fā)展對其有著更為重要的影響。 第一階段：汞弧閥換流時期 1901年發(fā)明的汞弧整流管只能用于整流。1928年具有柵極控制能力的汞弧閥研制成功，它不僅可以用于整流，而且也解決了逆變問題。由此大功率汞弧閥使直流輸電成為現(xiàn)實。不過汞弧閥制造技術(shù)有著諸多缺點，比如維護(hù)困難、成本較高、穩(wěn)定性差、技術(shù)復(fù)雜、逆弧故障率高等，這些缺點制約了直流輸電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。 第二階段：晶閘管閥換流時期上世紀(jì)七十年代后，在微電子領(lǐng)域中各項技術(shù)的出現(xiàn)和進(jìn)步，對換流設(shè)備的改進(jìn)有了重要的影響。高壓大功率晶閘管的出現(xiàn)就是其中重要的一環(huán)，代表了一個時期的出現(xiàn)。晶閘管換流閥配合計算機控制在很大程度上提升了整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性，讓整體的換流效率有了更大的提升，使得直流輸電技術(shù)有了進(jìn)一步的發(fā)展。 第三階段：新型半導(dǎo)體換流設(shè)備的應(yīng)用 90年代以后，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）開始被廣泛運用于換流設(shè)備當(dāng)中并取得很大的成功。在1997年的瑞典，世界上第一個在電壓源換流器中采用IGBT的直流輸電項目投入使用并取得成功。北歐地區(qū)的Estlink（海底電纜工程）是當(dāng)前世界上最大的輕型高壓直流輸電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的出現(xiàn)也是得益于IGBT的應(yīng)用。Estlink標(biāo)稱的運行電壓為，傳輸容量350MW ，電纜全長105km該工程的額定向分別為：電壓：150kV，容量350MW，電纜長度105km?！ ∥覈绷鬏旊姷陌l(fā)展 1989年，我國自行研制的舟山直流輸電工程(士l00kV，100MW，54km)投入運行；葛洲壩—上海(葛上線)是我國的第一個高壓直流輸電工程（177。500kV，1200MW， 1064km） 1990年投運。90年代下葉，開始建設(shè)三峽—常州直流工程、三廣直流工程和貴廣直流工程。向家壩上海177。800千伏特高壓直流輸電示范工程起于四川復(fù)龍換流站，止于上海奉賢換流站。額定輸送功率640萬千瓦，最大輸送功率700萬千瓦；直流輸電線路途經(jīng)八省市，全長約2000公里。 近期即將開工的直流輸電工程：（1） 呼盟－遼寧直流工程，此工程計劃近期開工。這是我國第八個長距離、大容量高壓直流輸電工程。該工程的各直流項的額定值分別為：電壓：500kV，電流3kA，功率3000MW。直流線路西起內(nèi)蒙呼盟、東至遼寧沈陽，全長約908km。通過此工程，內(nèi)蒙地區(qū)的富裕能源將源源不斷地送往東北工業(yè)基地。（2） 寧東－山東直流工程，這將是是我國第九個長距離、大容量高壓直流輸電工程。也是第九個西電東送的高壓直流輸電工程。該工程的各直流項的額定值分別為：電壓：500kV，電流3kA，功率3000MW。直流線路西起寧夏銀川、東至山東濰坊，全長約1043km。目前正處于規(guī)范書編制階段。通過此工程，西北地區(qū)的富裕能源將源源不斷地送往東部工業(yè)基地?！ 〉?章 VSCHVDC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 VSCHVDC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) VSCHVDC系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下路所示，其基本元件將在下面介紹。 VSCHVDC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 VSCHVDC的基本結(jié)構(gòu)主要是由這幾個部分設(shè)備組成：a直流電容器的部分、b六脈動換流橋的部分、c交流側(cè)濾波器的部分和d用來保護(hù)環(huán)流器的部分的設(shè)施。換流閥由IGBT元件串聯(lián)組成，每一個元件都有一個反并聯(lián)二極管。為了讓串聯(lián)元件在導(dǎo)通和關(guān)
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