基于matlab系統(tǒng)的hvdc系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-文庫吧資料
2024-09-04 15:18本頁面
【正文】 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。目前正處于規(guī)范書編制階段。該工程的各直流項(xiàng)的額定值分別為：電壓：500kV，電流 3kA，功率 3000MW。 （ 2） 寧東－山東直流工程，這將是是我國第 九個(gè)長距離、大容量高壓直流輸電工程。直流線路西起內(nèi)蒙呼盟、東至遼寧沈陽，全長約 908km。這是我國第八個(gè)長距離、大容量高壓直流輸電工程。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 2020 公里。向家壩 上海177。 500kV， 1200MW， 1064km） 1990 年投運(yùn)。 Estlink 標(biāo)稱的運(yùn)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。在 1997 年的瑞典，世界上第一個(gè)在電壓源換流器中采用 IGBT 的直流輸電項(xiàng)目投入使用并取得成功。晶閘管換流閥配合計(jì)算機(jī)控制在很大程度上提升了整個(gè)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。 第二階段：晶閘管閥換流時(shí)期 上世紀(jì)七十年代后，在微電子領(lǐng)域中各項(xiàng)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。由此大功率汞弧閥使直流輸電成為現(xiàn)實(shí)。 第一階段：汞弧閥換流時(shí)期 1901 年發(fā)明的汞弧整流管只能用于整流。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。 （ 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?；ハ嘀g的干擾和影響都不大，運(yùn)行和管 理簡單方便，受到了電力管理和運(yùn)行部門的歡迎。對送端來說，整流站就相當(dāng)于交流系統(tǒng)的一個(gè)負(fù)荷。但是，直流互聯(lián)時(shí)，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。 （ 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(jī)的運(yùn)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(shí)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?yàn)樗械目刂贫伎梢宰詣?dòng)完成。一個(gè)有名的美國交流直流并列運(yùn)行線路（ BPA500kV）項(xiàng)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。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(shí)預(yù)先考慮。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。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。 （ 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(yùn)作能力較強(qiáng)，可以長時(shí)間穩(wěn)定工作。如果在單片絕緣子發(fā)生損壞的情況下，必須要將交流三項(xiàng)切除，并將直流側(cè)降壓運(yùn)行，這種方式可以在很大程度上解決問題。在線路故障在重合（交流） /再次啟動(dòng)（直流）中再次出現(xiàn)的情況下，交流線路會(huì)發(fā)生三相跳閘。由于單極接地問題造成的故障通常需要 到 秒來恢復(fù)。而在直流線路中，逆變、整流兩側(cè)的晶閘管在單極接地的情況下會(huì)馬上閉鎖，線路中電壓降為 0，同時(shí)使得直流電流也歸零。只需網(wǎng)損、電壓降等技術(shù)指標(biāo)符合要求，就能夠達(dá)到傳輸目的，不需要考慮穩(wěn)定問題，這不僅直流輸電的一個(gè)重要特點(diǎn)，也是它的一大優(yōu)勢。但是這些措施增加了很多電氣設(shè)備，代價(jià)是十分昂貴的。 高壓直流輸電運(yùn)行 特性 高壓直流輸電系統(tǒng)具有下列運(yùn)行特性： （ 1）功率傳輸特性 輸送的穩(wěn)定性隨著輸送容量的增長變成了制約交流輸電進(jìn)一步發(fā)展的因素之一。 （ 7） 交流斷路器 為了排除變壓器故障和使直流聯(lián)絡(luò)線停運(yùn)，在交流側(cè)裝有斷路器。 （ 6） 直流輸電線 它們可以是架空線，也可以是電纜。為使表面電壓的梯度和電流密度最低，導(dǎo)體需要較大的表面積以與大地相連，該導(dǎo)體即是電極。作為交流濾波的電容也能夠提供部分無功功率。在強(qiáng)交流系統(tǒng)中，一般會(huì)利用并聯(lián)電容去補(bǔ)償無功功率。在暫態(tài)情況下，無功功率的消耗更大。 (4) 無功功率補(bǔ)償 直流換流器內(nèi)部要吸收無功功率。這些諧波可能導(dǎo)致電容器和附 近的電機(jī)過熱，并干擾遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)。 5）調(diào)整直流側(cè)電路串聯(lián)諧振頻率，使之避開基波和二次諧波頻率。平波電抗器的主要功能包括： 1）因?yàn)檎麟娐返拿}波數(shù)總是優(yōu)先的，在整流后輸出的直流電壓波形中一定存在脈動(dòng)成分，需要由平波電抗器平抑直流電壓中的諧波分量，從而減少對鄰近高頻通道的干擾，改善電磁環(huán)境。 （ 2）平波電抗器 平波電抗器是指在直流回路中與換流器串接的電抗器。換流變壓器 向閥橋提供適當(dāng)?shù)燃壊唤拥厝嚯妷涸础? 圖 高壓直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 （ 1）換流器 它們完成交 直流和直 交流的轉(zhuǎn)換，由閥橋和有抽頭切換器的變壓器構(gòu)成。 VSCHVDC 系統(tǒng)是 20世紀(jì) 90 年代中期才開始出現(xiàn)的技術(shù)，研究它有助于我國電力事業(yè)發(fā)發(fā)展。 （ 2）對無功功率和有功功率能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立的控制，調(diào)節(jié)的靈活性更高。廣泛應(yīng)用的電流源型換流器（ CSC)型 HVDC 系統(tǒng)采用的是晶閘管閥和直流平波電抗器，這種系統(tǒng)存在固有的缺點(diǎn)。 所以，對高壓直流輸電系統(tǒng)的原理 、構(gòu)成和控制技術(shù)的研究，以及對該系統(tǒng)的建模與仿真，對高壓直流輸電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性的分析有非常重要的作用，并對該系統(tǒng)將來的發(fā)展有重要的影響。這些都使高壓直流輸電技術(shù)在未來的輸電系統(tǒng)中占據(jù)一席之地。除此之外，高壓交流輸電中的穩(wěn)定性的問題并沒有出現(xiàn)在高壓直流輸電中，所以，高壓直流輸電的低損耗和高穩(wěn)定性更有利于長距離的大容量輸電。高壓直流輸電技術(shù)就是產(chǎn)生于這種背景之下。 第 1 章 緒論 高壓直流輸電的課題背景 隨著經(jīng)濟(jì)和電力技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的非常龐大和復(fù)雜。 VSCHVDC 系統(tǒng)的三相接地故障情 況仿真 .........錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第三章 VSCHVDC 系統(tǒng)的仿真及仿真結(jié)果分析 ...........錯(cuò)誤 !未定義書簽。 VSCHVDC 系統(tǒng)的控制 .........................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 VSCHVDC 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) .....................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 高壓直流輸電的歷史及其國內(nèi)外現(xiàn)狀 .......
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