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《串聯(lián)多端直流輸電無功補(bǔ)償及控制策略》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、串聯(lián)多端直流輸電無功補(bǔ)償及控制策略 摘要:多端直流輸電屬于直流輸電的一種形式,能夠?qū)崿F(xiàn)多電源供電以及多落點(diǎn)受電,對(duì)于提高供電質(zhì)量以及供電可靠性具有重要意義。但是基于晶閘管的傳統(tǒng)換流技術(shù)在換流過程中需要消耗大量無功功率,加大了電能的損耗,不利于電能的充分利用,嚴(yán)重影響了多端直流輸電的推廣及應(yīng)用,阻礙了我國電力事業(yè)的發(fā)展,針對(duì)這種狀況必須通過無功補(bǔ)償技術(shù)加強(qiáng)對(duì)線路耗能情況的控制。本文簡要介紹了串聯(lián)多端直流輸電及其無功理論,對(duì)無功補(bǔ)償?shù)木唧w設(shè)置進(jìn)行了分析,并提出了有效的串聯(lián)多端直流輸電無功補(bǔ)償控制策略?! £P(guān)鍵詞:串聯(lián)多端直流輸電;無功補(bǔ)償;理論;技術(shù);
2、控制策略 中圖分類號(hào):TM721文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 近年來為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,我國加大了電網(wǎng)建設(shè)力度,通過對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,將直流輸電形式運(yùn)用于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中,在建設(shè)大容量、遠(yuǎn)距離電網(wǎng)過程中起到了重要作用,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。但是傳統(tǒng)直流輸電形式也存在一定的弊端,電流的輸出端與輸入端只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)接,無法實(shí)現(xiàn)多個(gè)輸入端與輸出端之間的有效連接,不能滿足實(shí)際供電需求,所以在這基礎(chǔ)上發(fā)展形成了串聯(lián)多端直流輸電,通過對(duì)串聯(lián)多端直流輸電無功補(bǔ)償及控制策略進(jìn)行分析、研究,能夠?yàn)樵摷夹g(shù)的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件,發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。 1.串聯(lián)多端直流輸電介
3、紹以及其無功理論6 1.1串聯(lián)多端直流輸電介紹 串聯(lián)多端直流輸電是指采用串聯(lián)的形式將電網(wǎng)中的不同環(huán)節(jié)站相互連接,在線路中設(shè)置一個(gè)接地點(diǎn),將所有電流匯集到一起流入到同一個(gè)直流電流,然后通過改變直流電壓來對(duì)功率在不同換流站的具體分配進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電流的輸送。通常情況下,串聯(lián)多端直流電壓的分配是由一個(gè)換流站完成的,通過對(duì)直流電壓進(jìn)行科學(xué)地分配,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線路電流的調(diào)節(jié),滿足了電網(wǎng)多點(diǎn)同時(shí)供電的需求。 1.2串聯(lián)多端直流輸電無功理論 串聯(lián)多端直流輸電的換流站主要有基于電流源的換流器和基于電壓源的換流器兩種形式,兩者可以單獨(dú)使用也可以混合使用,本文
4、主要對(duì)基于電流源的換流器進(jìn)行研究,其無功補(bǔ)償?shù)睦碚摶A(chǔ)包括換流器無功消耗以及交流系統(tǒng)無功支持能力。換流器無功消耗主要涉及到換流器功率因數(shù)以及換流器無功功率軌跡,其中換流器吸收的無功功率隨換流器功率的變化所形成的曲線就叫作換流器無功功率運(yùn)行軌跡。根據(jù)換流器的工作原理以及相關(guān)函數(shù)知識(shí)可以得知,換流器的功率因數(shù)與觸發(fā)角以及整流器和逆變器的換相角大小有關(guān),當(dāng)線路中的直流功率相同時(shí),交流側(cè)功率因數(shù)與觸發(fā)角以及整流器和逆變器的換相角成反比關(guān)系,會(huì)隨著角度的增加而減小,此時(shí)換流器吸收的無功功率將會(huì)增大。6 換流站的無功補(bǔ)償在很大程度上是由交流系統(tǒng)無功支持能力決定
5、的,當(dāng)交流系統(tǒng)無功能力較強(qiáng)時(shí),較小容量的無功補(bǔ)償便可以滿足換流站的運(yùn)行需求,可以適當(dāng)減少無功補(bǔ)償設(shè)備,節(jié)約了大量的系統(tǒng)運(yùn)行資金,當(dāng)直流系統(tǒng)突然停運(yùn)時(shí),能夠有效避免因甩負(fù)荷引起的過電壓現(xiàn)象,所以在設(shè)計(jì)串聯(lián)多端直流輸電無功補(bǔ)償裝置的時(shí)候,要對(duì)交流系統(tǒng)的無功支持能力加以充分利用?! ?.串聯(lián)多端直流輸電無功補(bǔ)償設(shè)置 2.1無功補(bǔ)償原則 在設(shè)置串聯(lián)多端斷直流輸電無功補(bǔ)償時(shí),為了縮短傳輸距離、減少無功損耗,要堅(jiān)持分層分區(qū)、就地平衡的基本原則。在規(guī)劃直流系統(tǒng)路線的時(shí)候,要根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行分類,合理布置線路。當(dāng)直流系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷較大時(shí),為了減少容性無功補(bǔ)償
6、裝置數(shù)量,可以對(duì)部分無功電源加以利用;當(dāng)直流系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷較小時(shí),為了減少感性無功補(bǔ)償設(shè)備裝置數(shù)量,可以通過發(fā)電機(jī)減少無功補(bǔ)償大小,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無功平衡。除此之外還需要對(duì)無功設(shè)計(jì)進(jìn)行校核,主要包括容性無功補(bǔ)償裝置容量的校核、感性無功補(bǔ)償裝置容量的校核以及無功補(bǔ)償設(shè)備分組投切是電壓變化率的校核,通過對(duì)無功設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn),能夠保證無功補(bǔ)償設(shè)置科學(xué)性以及合理性,滿足直流系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行需求?! ?.2無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)6 在進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)的時(shí)候,首先要明確無功平衡方式,并根據(jù)具體方式選擇不同的無功平衡配置方案,常見的無功平衡方式主要有無功獨(dú)立平衡方式、單站獨(dú)配方式以及無
7、功整體平衡方式3種,基于這3種平衡方式可以提出多種無功平衡配置方案,本文所用的無功平衡配置方案為結(jié)合與換流站相連的交流系統(tǒng)的無功支持能力,以滿足換流站的無功消耗需求進(jìn)行平衡配置。根據(jù)具體的系統(tǒng)參數(shù)以及無功邊界條件,結(jié)合計(jì)算公式,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分別對(duì)換流站無功消耗、換流站無功分容量進(jìn)行計(jì)算,得出較為準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果,確定換流站的大組、小組以及無功分組數(shù)的方案;然后在對(duì)無功小組容量進(jìn)行計(jì)算,推算出無功小組的最大容量;最后根據(jù)計(jì)算以及估算得出的具體數(shù)值確定無功配置方案?! ?.3無功補(bǔ)償與配置方案的校核 為了保證無功補(bǔ)償配置方案滿足實(shí)際需求,需要對(duì)無功補(bǔ)償與
8、配置方案進(jìn)行校核。換流站的無功消耗情況與其運(yùn)行方式有著直接影響,通過對(duì)換流站不同運(yùn)行方式下的無功消耗情況進(jìn)行