多端VSC-HVDC輸電系統(tǒng)潮流算法研究

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1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：公開(kāi)ＵＤＣ：學(xué)號(hào)：４１６１１４３１５０４２南昌大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文多端ＶＳＣ－ＨＶＤＣ輸電系統(tǒng)潮流算法研究ＰｏｗｅｒＦｌｏｗＡｓ－－ｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＭｕｌｔｉｔｅｒｍｉｎａｌＶＳＣＨＶＤＣ經(jīng)民：徐培養(yǎng)單位（院、系）：彳信息工程學(xué)院電氣與自動(dòng)化系指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：劉愛(ài)國(guó)副教授指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：熊寧高級(jí)工程師專(zhuān)業(yè)學(xué)位種類(lèi)：工程碩士專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域名稱(chēng)：電氣工程論文答辯日期：２０１８年６月４日＇答辯委員會(huì)主席：評(píng)閱人：年月曰摘要摘要隨著

2、化石能源的日益枯竭，以及全球污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，新型清潔能源例如光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用比重正在逐年提升，并且考慮到新清潔能源的隨機(jī)性以及不穩(wěn)定性，如何提高其并網(wǎng)效率以及并網(wǎng)的安全性將是未來(lái)值得關(guān)注的話(huà)題。而相比于交流輸電技術(shù)，高壓直流輸電技術(shù)由于本身具有諸多技術(shù)與經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，使其能夠依靠自身靈活的控制形式來(lái)有效的解決新能源并網(wǎng)效率低下的問(wèn)題。隨著電壓源型換流站(VSC)的快速發(fā)展和推廣，有關(guān)其穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)運(yùn)行穩(wěn)定性的研究正在逐日推進(jìn)，而有關(guān)交直流網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算任務(wù)將是所有研究工作開(kāi)展的前提和基礎(chǔ)。本文針對(duì)多端電壓源換

3、流站構(gòu)成的高壓直流輸電系統(tǒng)(VSC-HVDC)開(kāi)展潮流計(jì)算任務(wù)，并旨在完成以下方面的內(nèi)容。針對(duì)VSC-HVDC輸電系統(tǒng)運(yùn)行的基本特點(diǎn)，本文首先總結(jié)分析了多端VSC-HVDC系統(tǒng)的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，詳細(xì)闡述了其運(yùn)行與控制的原理，并建立了有關(guān)VSC-HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型。建立了理想狀態(tài)下多端VSC-HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型，并以牛頓-拉夫遜法為基礎(chǔ)，研究了理想模型中換流站交直流兩側(cè)的潮流計(jì)算方法與交直流耦合潮流計(jì)算方法，并通過(guò)修改的10節(jié)點(diǎn)以及IEEE-57節(jié)點(diǎn)案例驗(yàn)證了潮流算法的可行性。針對(duì)理想VSC-HVDC系統(tǒng)模型與實(shí)際存在較大誤差的問(wèn)題

4、，本文提出并建立了計(jì)及換流站損耗的多端VSC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模型，通過(guò)對(duì)VSC站的控制類(lèi)型加以區(qū)分，推導(dǎo)出了損耗特性下交直流系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法與變量越限矯正方法，并通過(guò)修改的IEEE-57節(jié)點(diǎn)案例驗(yàn)證了該模型的精確性，同時(shí)算法的收斂速度也有所提升。最后研究了基于下垂控制的多端VSC-HVDC穩(wěn)態(tài)潮流算法，在介紹下垂控制原理的同時(shí)，修改并驗(yàn)證了損耗特性下多端VSC-HVDC系統(tǒng)的下垂控制潮流計(jì)算模型，同時(shí)引入模糊自適應(yīng)下垂控制理論，并驗(yàn)證了模糊自適應(yīng)下垂模型具有更強(qiáng)的下垂曲線(xiàn)斜率調(diào)節(jié)能力。關(guān)鍵詞：多端電壓源換流站；潮流計(jì)算；下垂控制

5、；模糊自適應(yīng)下垂控制-第I頁(yè)-AbstractABSTRACTWiththedepletionoffossilenergyandglobalpollutionhasbecomeaseriousproblem,anewtypeofcleanenergypowergenerationtechnologyapplicationssuchastheproportionofphotovoltaicpowergeneration,windpower,tidalpowerisbeingincreasedyearbyyear,andconsider

6、ingtherandomnessofnewcleanenergyandstability,howtoimprovetheutilizationrateandgridsecuritywillbethefutureworthyofattentionthetopic.ComparedwithACtransmissiontechnology,HVDCtechnology,becauseofitsmanytechnicalandeconomicadvantages,enablesittosolvetheproblemoflowutilizat

7、ionrateofnewenergyeffectivelybyrelyingonitsownflexiblecontrolform.Andwiththerapiddevelopmentandpopularizationofvoltagesourceconverterstation(VSC),theresearchonitssteadystateandtransientoperationstabilityisadvancingdaybyday,andthecalculationtaskofAC/DCnetworkwillbethepr

8、emiseandfoundationforallresearchwork.Inthispaper,ahighvoltageDCtransmissionsystem(VSC-HVDC),whichiscomposedofmultiter