多直流饋入大電網(wǎng)的電壓運行特性研究

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1、分類號學(xué)號M201271146學(xué)科代碼10487密級碩士學(xué)位論文多直流饋入大電網(wǎng)的電壓運行特性研究學(xué)位申請人：李弘毅學(xué)科專業(yè)：電氣工程指導(dǎo)教師：石東源副教授答辯日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringStudyontheVoltageOperationPerformanceofLargePowerGridwithMulti-infeedDir

2、ectCurrentCandidate:LiHongyiMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.ShiDongyuanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2015獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研

3、究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。(請在以上方框

4、內(nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年月日華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要我國的能源儲備大多集中在西南和西北地區(qū)，電力負(fù)荷中心卻集中在東南沿海地帶，從而造成能源-負(fù)荷分布的不均衡，這是我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中的一個突出問題。高壓直流輸電（HighVoltageDirectCurrent，HVDC）技術(shù)因具有遠(yuǎn)距離大容量輸電的顯著優(yōu)勢，在實際工程中得到應(yīng)用。隨著電網(wǎng)的建設(shè)，我國已經(jīng)形成多個區(qū)域性的多直流饋入（Multi-infeedDirectCurrent，MIDC）大電網(wǎng)。多

5、直流饋入大電網(wǎng)中各換流站之間電氣距離較近，相互之間作用較強，同時換流站在運行時需要消耗大量無功，而受端系統(tǒng)自身通常缺乏足夠的電源，導(dǎo)致電壓不合理運行成為含多直流饋入大電網(wǎng)實際運行面臨的凸出問題。因此，研究多直流饋入大電網(wǎng)的電壓運行特性，探究提高多直流饋入大電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的有效措施，己成為備受關(guān)注的熱點，對保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性具有重要現(xiàn)實意義。本文主要針對多直流饋入大電網(wǎng)的電壓運行特性開展研究。首先，分析了影響多直流饋入大電網(wǎng)電壓運行的重要因素。具體探討了受端交流系統(tǒng)的強弱、無功補償、負(fù)荷特

6、性及發(fā)電機勵磁系統(tǒng)等因素對多直流饋入大電網(wǎng)電壓運行的影響。并以某實際區(qū)域大電網(wǎng)系統(tǒng)為實例，仿真分析了不同故障下多直流饋入大電網(wǎng)會出現(xiàn)的電壓問題。其次，提出了基于靈敏度的無功補償選點方案。由于靈敏度方法簡單明確，本文從靈敏度方法的定義出發(fā)，利用交直流混合輸電系統(tǒng)的潮流計算方程推導(dǎo)出應(yīng)用于交直流系統(tǒng)的靈敏度方法，通過系統(tǒng)的靈敏度指標(biāo)合理表征系統(tǒng)各節(jié)點電壓的強弱程度，從而找到需進(jìn)行無功補償?shù)碾妷罕∪觞c。并采用實際電網(wǎng)進(jìn)行仿真計算，獲得靈敏度高的母線節(jié)點作為無功補償備選節(jié)點。再通過選取不同備選節(jié)點安裝同樣

7、的無功補償裝置，觀測系統(tǒng)故障后電壓的運行狀況，驗證基于靈敏度選點方法的正確性。仿真結(jié)果表明靈敏度指標(biāo)能夠有效反映出交流系統(tǒng)中母線電壓的薄弱點，并為選取安裝無功補償裝置的位置提供依據(jù)。最后，研究了提高多直流饋入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定的措施。通過對實際電網(wǎng)典型多直I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文流饋入受端系統(tǒng)進(jìn)行仿真，重點分析提高運行電壓水平、調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)調(diào)差系數(shù)以及裝設(shè)無功補償這三類措施對提高電壓穩(wěn)定性的效果。在此基礎(chǔ)上，本文還對比了不同類型的無功補償裝置的補償效果，并結(jié)合實際系統(tǒng)提出較為合理的無功補償配置方案。

8、目前，多直流饋入大電網(wǎng)的直流落點的增多大大增加了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和交直流系統(tǒng)間相互作用的復(fù)雜性，引起諸多電壓運行方面的問題。分析總結(jié)多直流饋入大電網(wǎng)的電壓運行特性，并基于此找出提高電壓穩(wěn)定的合適措施，對于促進(jìn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行具有顯著意義。關(guān)鍵詞：多直流饋入系統(tǒng)；電壓運行特性；靈敏度指標(biāo)；無功補償；大電網(wǎng)II華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractTheunbalanceddistributionofenergyresourcesandloaddemandsinourcountryis