柔性直流电网的暂态稳定分析与电压恢复控制研究

来源 :华北电力大学(保定)   | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhongguorenaaa
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柔性直流电网中,直流电压的暂态恢复特性是分析系统稳定运行判据和故障穿越能力的关键,而基于直流故障期间系统的暂态稳定判据以及电压恢复控制技术,也是为直流断路器动作时间整定,实现故障快速切除、隔离提供了主要依据。本文主要研究柔性直流电网受扰动或故障后的暂态稳定性以及直流电压暂态变化过程中的恢复控制策略,类比于交流电网对系统暂态稳定的分析思路,在简化直流电网中,在分析其静态稳定特性的基础上,提出系统在暂态过程中需满足的稳定性判据。针对各端换流器的控制策略,提出变下垂系数的电压恢复控制策略,同时考虑多端直流网络在故障下,各换流器采用电压分层的控制策略,以增加在故障期间直流电网获得的附加放电电值,增强直流系统的暂态稳定性。本文的研究内容为:
  (1)建立含恒功率负荷的两端柔性直流电网的简化动态模型,通过分析负荷功率以及电源电压波动后,系统电压运行点的移动轨迹,阐述直流网的稳定运行机理,提出系统稳定运行需满足的必要条件。
  (2)基于直流电压的暂态变化特性,提出柔性直流电网在暂态稳定恢复中应遵循的“等电量原则”,并计算直流电压的稳定安全裕度和直流故障极限切除时间,获得直流电网的暂态稳定判据。
  (3)分析直流电网的稳定极限参数,提出直流电压在暂态恢复过程中的变下垂控制以及电压分层控制技术,增加直流电压的暂态安全裕度,延长系统处理故障的极限切除时间,增强系统的暂态稳定性。
  (4)通过Matlab软件搭建简化柔性直流网络的仿真系统,验证了提出的直流电网暂态稳定判据以及电压恢复控制技术的正确性,为评估直流电网的暂态稳定运行能力提供依据。
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