换流站在不同故障条件下对区域电网的影响

【摘要】随着我国“西电东送”和大规模互联电网工程的全面推进,高压直流输电已经成为我国跨地区输电最重要的途径,交直流混合运行的格局在我国电网中已逐渐形成。高压直流输电在远距离、大容量输电中有着诸多优势,同时也应清楚地认识到直流输电发展所面临的潜在问题。换流站是高压直流输电系统中最为重要和复杂的部分,同时也是故障频发的地方,其运行方式、控制保护策略、故障形式和机理都与传统交流系统有很大差异。换流站故障会造成较大的功率损失,导致受端交流系统功率不平衡和电压失稳,若受端系统较弱并对故障处理不当,可造成整个交直流系统的崩溃。所以分析换流站在不同故障条件下对区域电网的影响对保证高压直流输电及受端交流系统的安全稳定运行有着十分重要的意义。本文以±800kV糯扎渡高压直流工程和南方电网科技项目“换流站对江门电网的影响研究”为背景,研究换流站基本工作原理、控制系统特性以及保护系统的配置和功能,在此基础上采用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真程序,建立对应的±800kV双12脉动高压直流输电系统和受端220kV及以上交流系统的仿真模型,实现了对实际工程的精确模拟。从换相失败的机理入手,分析换相失败的过程和各个影响因素,采用运算法研究换相失败时直流和交流电流的变化,以及向受端注入高谐波电流和容性电流产生的影响。仿真分析逆变换流站正极超前触发角过小和交流系统线路三相短路导致的换相失败过程及对受端电网的影响,并分析得出交流系统三相经电阻接地不发生换相失败的临界电阻值。研究逆变换流器各类常见短路故障的机理、过程以及对受端交流系统可能造成的影响,并对每一类短路故障选取了典型情况进行仿真分析。分析了四种故障情况下的直流系统电磁暂态过程、控制系统调整措施以及对受端交流系统的具体影响,并对受端系统数据进行了总结对比。最后提出减小受端电网因换流站故障带来的影响的措施,分析不同短路比情况下的故障影响程度,换流站无功配置优化,以及直流控制方式对交流系统的影响,确保受端交流系统安全稳定运行。
【作者】石信语；
【导师】程汉湘；
【作者基本信息】广东工业大学，电气工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】高压直流输电；换流站；受端电网；PSCAD/EMTDC；换相失败；

【参考文献】
[1]赵兵.基于FPGA的高光谱图像RX异常检测研究[D].杭州电子科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[2]吴剑峰.公共工程招投标领域的腐败预防问题研究[D].苏州大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[3]赵烨.非线性复合物质中孤立波的轨道不稳定性[D].首都师范大学,应用数学,2004,硕士.
[4]周安德.马来西亚城际动车组电气系统设计[D].西南交通大学,电力牵引与传动控制,2012,硕士.
[5]马微.国药控股J有限公司薪酬体系设计研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[6]苗燕.深海用全固态参比电极的研究[D].重庆大学,应用化学,2003,硕士.
[7]黄志辰.子结构拟动力试验方法在弹塑性阶段的研究[D].广东工业大学,结构工程,2013,硕士.
[8]黄彦.创造性思维教学与培养学生问题意识的研究[D].江西师范大学,教育,2003,硕士.
[9]童晓阳,王晓茹,谭永东.一种对等协商实时Agent的控制结构及其应用[J].电力系统自动化,2007,22:56-60+69.
[10]高健.爆破振动衰减规律及速度激励反应谱特性的研究[D].辽宁工程技术大学,岩土工程,2012,硕士.
[11]庞慧.单音节重复义副词比较与二语习得的偏误分析[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[12]姜萍.压力容器用CrMo钢锻件回火脆性影响因素的研究[J].一重技术.2001(04)
[13]郑毓蕃,曾晓东.非线性系统的实现与最小阶问题[J].自动化学报,1998,04:93-97.
[14]李福枝,刘飞,曾晓希,李小龙,张凤琴.天然类胡萝卜素的研究进展[J].食品工业科技,2007,09:227-232.
[15]韩金山,谭忠富.广义电力系统的解释结构模型[J].电力系统自动化,2008,20:42-49.
[16]丁建明.国有企业委托代理关系的优化研究[D].山东财经大学,企业管理,2013,硕士.
[17]汪闽,周成虎,裴韬,骆剑承.MSCMO:基于数学形态学算子的尺度空间聚类方法[J].遥感学报,2004,01:45-50.
[18]陆军.基于意图特征的评论质量分析与建模方法研究[D].苏州大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[19]史浩飞.Productionoflargeareagrapheneanditsapplicationintouchscreen[A].中国仪表功能材料学会、重庆材料研究院、哈尔滨工业大学、《功能材料》期刊社.第八届中国功能材料及其应用学术会议摘要[C].中国仪表功能材料学会、重庆材料研究院、哈尔滨工业大学、《功能材料》期刊社:,2013:1.
[20]胡越.北京市生鲜水果配送资源整合研究[D].北京交通大学,2014.
[21]朱磊.医疗损害赔偿纠纷解决的ADR研究[D].山东财经大学,民商法学,2012,硕士.
[22]雷金秀.荚蒾属日本珊瑚树化学成分及生物活性研究[D].浙江工商大学,食品工程,2014,硕士.
[23]姚平.农村留守儿童思想品德教育研究[D].贵州财经大学,思想政治教育,2013,硕士.
[24]迟立权.胡塞尼小说中苦难阿富汗的再现[D].内蒙古大学,英语语言文学,2013,硕士.
[25]赵强.土荆芥油胃内漂浮缓释片的研究[D].福建中医药大学,中药学,2013,硕士.
[26]樊东升.我国加入压载水公约的分析和对策研究[D].大连海事大学,交通运输工程,2013,硕士.
[27]刘永刚.兖矿煤化公司物料管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[28]张昕,郑晓东.裂缝发育带地震识别预测技术研究进展[J].石油地球物理勘探,2005,06:724-731+21.
[29]沈曹凯.城镇化进程中城中村治理改革研究[D].华中师范大学,公共管理,2014,硕士.
[30]张小洁.“舌尖上的诗歌”—美国嘻哈音乐歌词翻译必要性和翻译技巧研究[D].北京外国语大学,外国语言学及应用语言,2014,硕士.
[31]周伟,易丹波.加权K-NN分类器及其应用[J].自动化学报,1989,02:174-177.
[32]李魏达.中国传统节日思想政治教育功能开发利用研究[D].湖南科技大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[33]李秀丽.我国群体性事件处置机制的行政法治研究[D].东北大学,宪法学与行政法学,2010,硕士.
[34]王洋.股权激励在我国企业中的应用研究[D].河北大学,会计,2014,硕士.
[35]季晓丹.上海老城厢空间的身体理论解读[D].苏州大学,设计艺术学,2013,硕士.
[36]孟凡举.里氏木霉共表达体系的构建及纤维素酶制剂的开发[D].华东理工大学,生物化学与分子生物学,2014,硕士.
[37]姚瑶.基于HPPRRSV N蛋白的快速免疫检测方法的建立与应用[D].河北师范大学,微生物学,2012,硕士.
[38]赵蔚.两层多目标规划的罚函数法[J].自动化学报,1998,03:45-51.
[39]张文娟.高职院校IPv6校园网的过渡问题研究[D].燕山大学,计算机技术,2012,硕士.
[40]郭春华.基于小波变换的医学图像融合研究[D].西安理工大学,信号与信息处理,2004,硕士.
[41]陈海洋.两类图的Hosoya多项式[D].兰州大学,运筹学与控制论,2013,硕士.
[42]王东耀.低层房屋风荷载及抗风措施研究[D].浙江大学,2007.
[43]彭榕华.中学鲁迅作品教学现状与思考[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[44]陈伟钟.论褶积同态滤波系统——澄清同态反滤波文献中的一些问题[J].石油地球物理勘探,1988,02:241-253+256.
[45]张绪仙.加热炉燃烧控制系统[J].冶金自动化,1980,06:33-38.
[46]孙秀萍.电视新闻节目中媒介融合表现方式的研究[D].首都师范大学,美术,2014,硕士.
[47]汤岩.国际知识产权法的政治分析[D].北京外国语大学,国际法学,2014,硕士.
[48]张丽.发展循环经济增加农民收入问题研究[D].河南农业大学,马克思主义基本原理,2012,硕士.
[49]吴石磊.中国文化产业发展对居民消费的影响研究[D].东北师范大学,产业经济学,2014,博士.
[50]张志华,史罡,郑南宁,王天树.模糊对向传播神经网络及其应用[J].自动化学报,2000,01:60-64.