高压直流输电稳定性分析
高压直流输电的优缺点

总之,交流系统输电十分便捷,但线路损耗巨大,每年大约1/5的能量损耗在线路上,而直流输电损小,没有电容电流的影响,虽然直流的换流设备造价较高,但是现代电力系统都采用交流-直流-交流系统。
直流输电主要适用于以下场合: 远距离大功率输电;海底电缆送电;不同频率或同频率非同期运行的交流系统之间的联络;用地下电缆向大城市供电;交流系统互联或配电网增容时,作为限制短路电流的措施之一;配合新能源的输电。
用交流输电线路连接两个交流系统时,由于系统容量增加,将使短路电流增大,有可能超过原有断路器的遮断容量,这就要求更换大量设备,增加大量的投资。
(6) 调节速度快,运行可靠:
直流输电通过晶闸管换流器能够方便、快速地调节有功功率和实现潮流翻转。 如果采用双极线路,当一极故障,另一极仍可以大地或水作为回路,继续输送一半的功率,这也提高了运行的可靠性。
因为电容电流的影响会使海底交流电缆输电更加困难
(4) 系统的稳定性问题:
在交流输电系统中,所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行。如果采用直流线路连接两个交流系统,由于直流线路没有电抗,所以不存在上述的稳定问题,也就是说直流输电不受输电距离的限制。
(5) 能限制系统的短路电流:
高压直流输电的优缺点
高压直流输电与交流输电相比有以下优点:
(1) 输送相同功率时,线路造价低:
交流输电架空线路通常采用3根导线,而直流只需1根(单极)或2根(双极)导线。因此,直流输电可节省大量输电材料,同时也可减少大量的运输、安装费。
(2) 线路有功损耗小:
由于直流架空线路仅使用1根或2根导线,所以有功损耗较小,并且具有"空间电荷"效应,其电晕损耗和无线电干扰均比交流架空线路要小。 (3) 适宜于海下输电:
高压直流输电技术的关键问题分析

高压直流输电技术的关键问题分析在当今能源需求不断增长和能源分布不均衡的情况下,高压直流输电技术作为一种高效、可靠的输电方式,在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
高压直流输电技术具有输电容量大、输电距离远、损耗低等优点,能够实现不同区域电网的互联,优化能源资源配置。
然而,在其应用过程中,也面临着一些关键问题需要解决。
一、换流器技术换流器是高压直流输电系统的核心设备,其性能直接影响着输电系统的可靠性和效率。
目前,常用的换流器主要有晶闸管换流器和绝缘栅双极型晶体管(IGBT)换流器。
晶闸管换流器技术相对成熟,成本较低,但存在换相失败的风险。
换相失败是指在换流器换相过程中,由于某些原因导致换相不能正常进行,从而引起直流电压下降、直流电流增大等问题,严重时可能会导致系统故障。
为了减少换相失败的发生,需要优化换流器的控制策略、提高交流系统的强度等。
IGBT 换流器具有开关速度快、可控性好等优点,但成本较高。
随着技术的不断进步和成本的降低,IGBT 换流器在高压直流输电领域的应用有望逐渐增加。
二、直流输电线路的绝缘问题高压直流输电线路的绝缘要求比交流输电线路更高。
这是因为直流电压下,绝缘子表面的积污更容易导致沿面放电,而且直流电场分布不均匀,容易引起局部放电。
为了解决绝缘问题,需要选用合适的绝缘子材料和结构。
目前,常用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子和复合绝缘子。
复合绝缘子具有重量轻、耐污性能好等优点,但在长期运行中可能会出现老化问题。
此外,还需要对输电线路的电场分布进行优化设计,采用均压措施来减少局部电场集中。
三、直流输电系统的控制与保护高压直流输电系统的控制与保护是确保系统安全稳定运行的关键。
控制策略需要根据系统的运行状态实时调整直流电压、电流等参数,以实现功率的准确传输和系统的稳定运行。
在保护方面,需要快速准确地检测故障并采取相应的保护措施,如闭锁换流器、切除故障线路等。
同时,还需要考虑故障后的系统恢复策略,尽快恢复系统的正常运行。
浅析高压直流输电系统的稳定性

( 1 ) 对 于 高 压 直 流 输 电 系统 来 说 , 逆 变 器正 斜 率 的 伏 安 特 性 是 影 响 其 可靠 性 的一 个主 要因素 , 因 此 对 于 逆 变 器和 整 流 器 的 伏 安 特 性 的 交 点问 题 的 研 究 就 成 为 了 当前 研 究的主要对象 , 如 果 其 对 于 系 统 运 行 信 号 产生的影响较 小 , 则 能 够 在 满 足 基 本 运 行条件的情况下 , 不 需 要 对 参 数 做 过 多 的
动 力 与 电 气 工 程
浅析 高 压 直流 输 电系 统 的稳 定性 ①
郎 华 ( 上海 交通大学 上海 2 0 0 3 3 6 )
摘 要: 近些年来 , 随 着市 场经济的不断发展 , 我 国电 力事业也获得 了巨大的进 步, 高压输 电网络的建设 与应用, 为我 国国民经济 的发辰提 供 了基本 的保 障。 与此 同时, 高压直流输 电系统 的相关 问题也 逐渐 受到 了广泛 的关注 , 尤其是 系统的稳 定性 , 其不仅直 接影响 着高压输 电 系统的运行效 率 , 同时对于工业 生产 用电以及实际 的用 电工程都 有 着十分重 要的影 响。 本文就主要 针对 高压直流输 电 系统稳 定性 的相关 问题 进 行 简单 的 分 析 。 关 键词 : 高压直 流输 电 系统 电力 系统 稳定性 中 图分 类 号 : T M7 文 献标 识 码 : A 文 章编 号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 2 ) 0 2 ( a ) -o I 5 4 - 0 i
在高压 直流输 电系统 中 , 主要 是 通 过 对继 电保 护 和 断 路 器 的 检 验 来 对 系 统 的 故 障 进 行检 测 , 从 而 保 证 系统 的稳 定运 行 , 同 时 哟 与 直 流输 电 系统 的换 流 站 与 交 流 系 统 有着密切 的关系 , 因此 在 系 统 的 稳 定 性 思 考方面 , 需 要 保持 基 本 的保 护 思 想 , 如 果高 压 直 流 输 电系 统 的 运 行 发 生 故 障 , 则 可能 就会 引起直流 偏磁现象的产 生 , 对于 电力 系统 产 生 不 同 陈 独 孤 的 信 号 干 扰 等 影 响 。 因此 , 对 于 高 压 直 流 输 电 系 统 运 行 的 可 靠 性 的分析是十 分必要 的必须的 , 以此 为 系 统运行提供基 本的参考。
高压直流输电系统的稳定性分析与改进

高压直流输电系统的稳定性分析与改进随着能源消费的增加和新能源的发展,电网的改造和升级显得尤其迫切。
高压直流输电系统作为一种高效、稳定、节能、环保的新型输电方式,得到了广泛的应用和推广。
然而,在实际应用中,高压直流输电系统也存在着一些稳定性问题,这些问题会对电力系统的稳定运行和安全带来不良影响。
因此,对高压直流输电系统的稳定性进行分析和改进,具有重要的研究意义和实用价值。
一、高压直流输电系统的稳定性问题1. 直流侧电压稳定性不足高压直流输电系统是直流电力从一端到另一端的输电方式,当直流侧电压不稳定时,会导致输电系统不稳定。
高压直流输电系统的直流侧电压受到多种因素的影响,如直流侧负载变化、逆变器的波形失真、直流电源电压波动等。
2. 换流变流器的调节能力有限换流变流器是高压直流输电系统的核心设备之一,其调节能力决定了整个系统的稳定性。
然而,换流变流器的调节能力受到限制,对于一些特殊情况,如直流侧发生灾害导致短路等,换流变流器的调节能力可能无法满足系统的要求。
3. 静态功率变化的影响静态功率变化是指直流侧负载的变化,如电厂负载的增加和减少等。
这种变化会导致直流侧电压、换流变流器的调节能力和功率因数等出现变化,从而影响整个系统的稳定性。
二、高压直流输电系统的稳定性改进1. 提高换流变流器的调节能力提高换流变流器的调节能力,是提高高压直流输电系统稳定性的重要手段之一。
通过引入多电平换流技术、无源滤波技术等新技术,提高换流变流器的调节能力和控制精度,从而使整个系统的转换能力得到提高。
2. 引入稳压和稳流控制技术稳压和稳流控制技术能够消除系统中的电压和电流波动干扰,从而提高高压直流输电系统的稳定性。
通过引入新型的稳流电源和电感电容等元件,可以对输电系统的功率因数进行调节,提高系统的稳定性。
3. 加强对系统的监测和控制通过加强对系统的监测和控制,可以及时发现系统中的问题,从而采取有效的措施进行处理。
为了实现这一目标,可以采用智能化的监测和控制系统,提高系统的自动化水平和响应速度。
高压直流输电系统的可靠性评估与改进

高压直流输电系统的可靠性评估与改进高压直流输电系统是一种用于远距离输电的重要技术,具有输电损耗小、输电能力强、占用土地面积小等优点。
然而,由于环境、设备老化、运营维护等原因,高压直流输电系统的可靠性存在一定的挑战。
因此,对高压直流输电系统进行可靠性评估,并采取相应的改进措施,对确保系统的稳定运行具有重要意义。
首先,对于高压直流输电系统的可靠性评估,可以从以下几个方面进行考虑:1. 设备可靠性评估:包括整流器、逆变器、变压器等设备的可靠性评估。
通过对设备的运行数据进行统计分析,可以评估设备的平均故障率和平均修复时间。
同时,还可以进行设备的可靠性指标计算,如MTTF(平均无故障时间)、MTTR(平均修复时间)等。
2. 环境可靠性评估:考虑到高压直流输电系统常常处于极端环境条件下运行,如高温、低温、高海拔等,需要对环境对系统可靠性的影响进行评估。
通过对环境因素的测量和分析,可以确定环境对设备寿命和可靠性的影响程度,并采取相应的措施,如设备保护、冷却措施等。
3. 运营维护可靠性评估:对高压直流输电系统的运营维护过程进行评估,包括设备巡检、故障处理、预防维护等。
通过对运营维护数据的统计和分析,可以评估运营维护活动对系统可靠性的影响,并提出相应的改进措施,如优化巡检计划、加强培训等。
在可靠性评估的基础上,为了提高高压直流输电系统的可靠性,可以采取以下改进措施:1. 设备更新和升级:对老化和性能较差的设备进行更新和升级,采用先进的技术和材料,提升系统的可靠性。
2. 故障预测与预防:通过对系统运行数据的监测和分析,建立故障预测模型,提前预测可能发生的故障,采取相应的预防措施,以降低故障发生的频率和影响。
3. 维护策略优化:通过对运营维护数据的分析,优化维护策略,确定适当的维护周期和维护内容,提高运营维护效果,降低系统故障率。
4. 紧急备用设备:针对关键设备,设置紧急备用设备,以应对设备故障时的应急情况,保证系统的持续运行。
高压直流输电系统的可靠性分析与优化

高压直流输电系统的可靠性分析与优化高压直流输电系统作为一种新型电力输送方式,具有较低的损耗、长距离输送能力强等优点,被广泛应用于电力输送领域。
然而,在实际运行过程中,由于系统的复杂性和外界环境的影响,高压直流输电系统的可靠性问题成为制约其稳定运行的重要因素。
因此,对高压直流输电系统进行可靠性分析与优化具有重要的实际意义。
一、可靠性分析高压直流输电系统的可靠性分析是对系统结构、元件的故障和影响因素进行系统评估的过程,主要包括以下几个方面。
1. 系统失效模式与影响分析:通过对系统运行中各个部件的失效模式进行研究,分析各种故障对系统正常运行的影响,以准确评估系统的可靠性。
2. 失效概率与失效率的计算:通过对系统元件失效率的估算,可以得出系统失效的概率,并通过统计数据和经验模型对失效概率进行验证。
3. 故障树分析:利用故障树方法,将系统的故障事件以树形结构进行建模,通过对各个故障事件的概率和逻辑关系进行分析,找出系统故障的根本原因。
二、可靠性优化在可靠性分析的基础上,可以针对系统存在的不足之处进行可靠性优化,以提高系统的可靠性和稳定性。
1. 应急措施与备份系统:设计应急措施和备份系统是提高高压直流输电系统可靠性的重要手段。
在系统发生故障时,应急措施可以及时切换至备份系统,保障系统的可靠运行。
2. 设备选型与优化:选择合适的设备和材料,进行合理的设备布局,对系统的可靠性具有重要的影响。
通过对设备的可靠性、寿命等指标进行评估和优化,可以提升系统的整体可靠性。
3. 维护与检修策略:建立科学合理的维护和检修策略是保障系统长期稳定运行的关键。
通过对系统的定期检查、故障预防和维修保养等措施,可以提高系统的可靠性和延长设备的使用寿命。
4. 系统监测与管理:通过引入先进的监测与管理技术,对高压直流输电系统进行实时监测和数据分析,可以及时发现潜在的故障隐患,为系统的可靠性分析和优化提供可靠的数据支持。
三、案例分析以中国南方电网公司的广东省电网高压直流输电工程为例,进行可靠性分析与优化。
高压直流输电系统的原理与稳定性分析
高压直流输电系统的原理与稳定性分析随着电力需求的不断增长,传统的交流输电系统面临着一系列的技术挑战。
为了解决长距离输电中的损耗和电力稳定性问题,高压直流输电系统逐渐成为了一种重要的选择。
本文将对高压直流输电系统的原理和稳定性进行分析,以帮助读者更好地理解和应用这项技术。
一、高压直流输电系统的原理高压直流输电系统主要由直流发电机组、换流变压器、输电线路和换流站组成。
其工作原理可以简单概括为:将交流电能通过换流变压器转换为直流电能,并通过输电线路将直流电能传输至目标地。
在目标地的换流站,再将直流电能转换为交流电能供用户使用。
具体来说,高压直流输电系统的工作原理涉及到以下几个关键环节:1. 直流发电机组:高压直流输电系统的电源是直流发电机组,它将机械能转化为直流电能。
直流发电机组的工作原理不在本文的讨论范围内,读者可参考相关文献进行了解。
2. 换流变压器:换流变压器是直流输电系统的核心设备之一,用于将发电机组输出的交流电能转换为直流电能,并实现电压的升降。
换流变压器采用了特殊的换流装置,可实现从交流到直流的变换。
3. 输电线路:高压直流输电线路相对于交流输电线路而言,电压更高、线路损耗更小。
其具体结构和材料也有所不同。
高压直流输电线路通常采用大直径的导线,以减小电阻损耗,并使用高绝缘材料保证线路安全运行。
4. 换流站:换流站是高压直流输电系统的终点站,用于将直流电能转换为交流电能供用户使用。
换流站中的换流变压器具有相似的工作原理,但反向操作,即将直流电能转换为交流电能。
以上是高压直流输电系统的主要原理,每个环节都起着关键的作用,使得整个系统能够高效地实现电能的传输和转换。
二、高压直流输电系统的稳定性分析高压直流输电系统的稳定性是指系统在各种异常情况下的运行能力,包括电压稳定性、频率稳定性和系统恢复能力。
在分析高压直流输电系统的稳定性时,我们需要考虑以下几个因素:1. 电压稳定性:在高压直流输电系统中,电压波动可能导致系统功率损失和设备故障。
特高压直流输电技术的分析与探究
特高压直流输电技术的分析与探究摘要:特高压直流输电不仅可以改善电网结构,以此有效缓解电能压力,还可以解决我国远距离输电的问题,提高输电的稳定性、安全性和经济性,满足企业生产以及人们生活上的用电需求。
基于此文章对特高压直流输电技术进行分析,探讨了该技术的发展与优化,并研究了技术应用的发展前景,最后提出实际应用策略,以期能够为相关人士提供参考借鉴。
关键词:特高压;直流输电技术;技术分析1特高压直流输电技术概述我国特高压直流输电是指±800kV及以上的电压,随着近几年我国各地区对输送电容量要求的不断提高,为了使我国电力资源得到合理开发和利用,对特高压直流输电技术的研究正不断深化,现已可以实现超远距离输电这一目标,解决了自然资源和能源分布不均的问题。
直流输电的工作原理是通过换流器将交流电先整流再逆变,输电过程中注重稳定性以及安全性,该技术的应用能够节约设备占地面积、减少输电损耗,满足我国各地区用电逐年递增的使用需求。
为推动能源革命,将其转变为绿色经济,我国电力专家开始广泛关注并对技术进行改进,要求在建项目不可破坏周边的生态环境,以此为基础分析未来发展趋势,总结特高压输电相关设备运行维护经验,确保我国的特高压直流输电技术不断创新完善。
在如今全世界电力系统大规模采用直流输电的情况下,特高压直流输电技术的应用优势较为明显,综合比较现有的高强度输电手段,该技术的经济效益更高、适用范围更广,能够在使用中灵活改变输电方式,电能输送会最终注入交流电网,不仅可以保证地理优势不明显地区资源的合理利用,且能够减少输电过程中的线路损耗,提高一次能源利用率。
2特高压直流输电技术特点2.1电网结构简单,易调控特高压直流输电(UHVDC)在输送过程中中间没有其他的输电落点,可以直接将电力输送到终点,输送容量大、输电距离远,电压高,可用于电力系统非同步联网,可以简单地调控电网的结构。
2.2可以更好地限制短路的电流直流系统可以更好地控制电流的传送速度,可以将系统中出现的短路电流进行控制,这样系统不会因为短路的问题造成容量的增大。
高压直流输电系统的稳定性分析与优化
高压直流输电系统的稳定性分析与优化高压直流输电系统(HVDC)在电力传输领域发挥着重要的作用,它通过将交流电转换为直流电进行远距离传输,具有低损耗、大容量和远距离输电等优势。
然而,在实际应用中,高压直流输电系统的稳定性问题成为制约其发展的关键因素。
本文将对高压直流输电系统的稳定性进行详细分析,并提出相应的优化策略。
首先,为了确保高压直流输电系统的稳定性,我们需对其工作原理进行了解。
高压直流输电系统由直流发电机、直流变流器、换流变压器、直流线路和换流变压器等组成。
在输电过程中,系统所面临的主要稳定性问题包括电压稳定性、频率稳定性和振荡稳定性。
针对电压稳定性问题,主要涉及到直流功率和电流控制。
通过改变直流电压的调节,我们可以使电压得到稳定控制。
此外,在直流线路上加装无源和有源滤波器,也可以有效控制电压波动。
对于频率稳定性问题,需要重点关注换流变压器的性能。
换流变压器在高压直流输电系统中起到关键作用,它负责将直流电转换成交流电。
通过改变换流变压器的容量和参数,可以有效提高系统的频率稳定性。
振荡稳定性是高压直流输电系统中另一个重要的稳定性问题。
振荡现象可能导致系统失稳,严重影响电力传输的可靠性。
为了解决振荡问题,需要合理设计系统的控制策略,例如采用全数字化控制和自适应控制技术,以确保系统在各种负载条件下保持稳定。
在对高压直流输电系统的稳定性进行分析的基础上,我们可以提出相应的优化策略。
首先,优化系统的电气参数是提高系统稳定性的重要手段。
通过合理选择和配置系统的电源、线路和设备,可以降低系统的电阻、电感和电容,减少能量损耗和对电磁干扰的敏感性。
其次,优化系统的控制策略是提高系统稳定性的关键。
针对不同的稳定性问题,我们可以采取不同的控制方法,例如采用模型预测控制、自适应控制和鲁棒控制等。
此外,应加强对系统的监测和调节,及时发现并纠正潜在的稳定性问题。
另外,高压直流输电系统的可靠性和稳定性需要在设计阶段考虑。
高压直流输电系统的稳态分析与故障检测方法
高压直流输电系统的稳态分析与故障检测方法引言高压直流输电系统是一种有效的电力输送方式,具有输电远距离、输电损耗小等优点。
然而,由于高压直流输电系统的工作环境复杂且电力传输规模巨大,其稳态分析和故障检测对于确保输电系统的可靠运行至关重要。
本文将介绍高压直流输电系统的稳态分析方法以及故障检测方法,以提高系统的运行效率和可靠性。
高压直流输电系统的稳态分析方法1. 输电线路模型建立稳态分析的第一步是建立高压直流输电系统的输电线路模型。
这个模型将考虑输电线路的各个参数、电压和电流的关系等因素。
通过合理地建立输电线路模型,可以更好地分析系统的稳态工作状态。
2. 输电系统参数计算在建立了输电线路模型之后,接下来需要计算输电系统的参数。
这些参数包括线路的阻抗、电感、电容等。
通过准确计算这些参数,可以更加准确地分析系统的稳态性能。
3. 稳态电压分析稳态电压分析是高压直流输电系统稳态分析的重要部分。
通过对系统各个节点的电压进行分析,可以判断线路的电压稳定性以及是否存在过载等问题。
稳态电压分析需要考虑输电系统的负载变化、系统容量等因素。
4. 功率流分析功率流分析是评估高压直流输电系统稳态性能的重要指标之一。
通过对系统中各个节点的功率流动进行分析,可以确定系统中功率的分配情况。
有效的功率流分析可以帮助优化系统运行,减少能量损耗。
高压直流输电系统的故障检测方法1. 传感器监测传感器监测是高压直流输电系统故障检测的一种常用方法。
通过在输电线路的关键位置安装传感器,可以实时监测电流、电压和温度等参数。
这些数据可以用于判断线路是否存在故障或异常情况,并进行及时的故障检测。
2. 数据分析与处理高压直流输电系统的故障检测还需要进行数据分析和处理。
通过收集大量的数据并进行统计分析,可以发现系统中的异常情况。
数据分析技术包括数据挖掘、机器学习等方法,可以提高故障检测的准确性和效率。
3. 故障诊断与定位一旦发现系统存在故障,需要进行故障的诊断和定位。
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高压直流输电稳定性分析
摘要:以交直流系统相互作用为基础,介绍了短路比、谐振频率、运行特性和电压稳定性指标,理论分析表明交流系统越强系统稳定性越好;逆变器采用定直流电压控制时交直流系统稳定性较好,通过跟其他控制方式的配合,可较准确地模拟实际±800kV高压直流输电系统。
关键词:高压直流输电稳定性短路比控制方式
高压直流输电(HVDC)近几年来得到了广泛的应用[1-2]。
目前,国内外针对HVDC的研究主要集中在过电压、功率失稳等方面[3-4],当HVDC系统逆变侧所接交流系统较弱时,这些问题将更加突出。
交直流系统的稳定性问题一直备受关注,国内外的研究已取得了不少成果,文献[5]讨论了并联交直流系统稳定性问题。
交直流系统不稳定问题往往是系统无功变动引起的,它不同于纯交流和直流电网,由于直流控制方式和运行方式的多样性,其研究将更加复杂,因此,深入研究高压直流输电系统稳定性具有很重要的现实意义。
1 交直流稳定性分析
1.1 短路比
交直流系统相互作用之间存在着相互影响,其影响程度可由直流落点处交流母线的短路比(Short Circuit Ratio,SCR)来衡量,SCR定
义为换流站交流母线的短路容量SC与额定直流功率PdN的比值,其计算公式为:
式中Zpu为交流系统等值阻抗的标幺值。
鉴于换流站母线配置了大量的滤波和无功补偿设备,因此在进行计算时要按有效短路比(Effective Short Circuit Ratio,ESCR)来校核:
式中Qc为换流站安装的所有滤波和补偿设备的容量之和。
1.2 谐振频率
交直流输电系统中换流站换流母线处的总阻抗由交流系统等值阻抗和滤波器、电容器阻抗并联而成,这会导致交流系统常会在较低的某个频率处出现并联谐振。
最突出可能发生的一类不稳定,是当交流侧接近某种二次谐波共振时产生的铁芯饱和不稳定。
这种不稳定可以通过改善HVDC控制系统或者安装低次谐波滤波器来消除。
在共振发生在滤波器、旁路电容器和网络之间,可由下式计算:
其中,wo为谐振频率,wN为基频。
假定Qc=Qd=0.5Pd,(3)式被简化为:
这意味着,短路比为2的系统将在二次谐波上发生共振。
交直流互联系统的谐振频率与短路比、交流系统短路阻抗有着密切关系,其相互作用关系有待进一步深入研究。
1.3 运行特性
交直流系统的特性可用方程(5)~(13)来描述[4]:
式中,γ为关断余裕角,μ为换相角,C和K为与换流变压器参数及与直流系统基准值有关的两个常数。
利用文献[4]提供的特征方程求解方法,可以得到ESCR取不同值时(此时γ取为γN=18°)的Pd~Id曲线图。
(如图2)
从图中可以看出,当ESCR较小时,额定工作点位于曲线下降段(最大可送功率点右边);而当ESCR较大时,则位于曲线上升段(最大可送功率点左边)。
基于不同的有效短路比可将直流受端的交流系统分为极弱系统(ESCR<1.5)、较强系统(1.5<ESCR<2.5)和强系统(ESCR>2.5),对应上图知,交流系统越强,直流系统越能稳定运行。
1.4 电压稳定性指标
换流站交流母线电压稳定性可以利用dQ/dV判据来分析。
应用dQ/dV判据,有Q=-Qac-Qd+Qc,当dQac/dV+dQd/dV-dQc/dV>0,换流站交流母线电压静态稳定;而当dQac/dV+dQd/dV-dQc/dV<0,换流站交流母线电压静态不稳定。
文献[4]定义了某一直流输送功率Pd下的dQac/dV+dQd/dV-dQc/dV为电压稳定性指标(V oltage Stability Indicator,VSI),即
显然当VSI>0时,换流站交流母线电压静态稳定,反之,则
静态不稳定。
对方程(5)~(12)列增量方程,利用Jacobi矩阵方法可以求出在不同控制方式下的VSI特性。
在运行中换流器可能的控制方式主要有(1)定触发角控制;(2)定直流电流控制;(3)定直流功率控制;
(4)定关断角控制;(5)定直流电压控制等。
在实际运行中,两端换流站之间可有不同的控制方式组合,根据研究重点和实际要求,本文研究整流侧定功率逆变侧定关断角控制、整流侧定电流逆变侧定关断角控制、整流侧定电流逆变侧定电压控制三种组合方式。
(如图3)
图3为VSI与Pd和Id的关系,在图3中,上述三种控制方式的VSI特性曲线分别表示为VSI-1、VSI-2和VSI-3。
由图可知,整流侧定电流逆变侧定电压控制方式的电压稳定性最好,整流侧定电流逆变侧定关断角控制方式次之,整流侧定功率逆变侧定关断角控制方式最差。
2 结语
本文从短路比、谐振频率、运行特性跟电压稳定性指标四个方面分析研究了其对交直流系统静态电压稳定性的影响。
通过理论分析得出如下结论:(1)交流系统越强即ESCR越大,直流系统越能稳定运
行。
(2)换流站交流母线电压稳定性的分析可以利用电压稳定性指标VSI,当VSI>0时,换流站交流母线电压静态稳定,反之,则静态不稳定。
(3)逆变侧采用定电压控制方式可以很好地模拟系统,在静态电压稳定性方面效果理想,可运用于实际系统。
参考文献
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