VSC-HVDC在城市電網(wǎng)中可行性及適應(yīng)性研究.pdf

1、我國能源資源和負荷中心呈逆向分布，為優(yōu)化資源配置，需從西部和北部的能源基地將電能輸送到中東部負荷中心。高壓直流輸電技術(shù)在遠距離大容量的跨區(qū)輸送電能方面具有優(yōu)勢，因此發(fā)展特高壓輸電是實現(xiàn)清潔替代的基礎(chǔ)，是構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。但是特高壓直流輸電直接接入負荷中心，由于落點集中且輸送容量大，若發(fā)生直流故障，將造成大范圍潮流的轉(zhuǎn)移，嚴重威脅著受端電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
　　基于電壓源換流器的高壓直流輸電技術(shù)(voltage source

2、converter based highvoltage direct current，VSC-HVDC)能夠克服傳統(tǒng)直流輸電技術(shù)的一些缺陷，在調(diào)節(jié)潮流、穩(wěn)定電壓等方面具有明顯的優(yōu)勢，是向城市中心區(qū)域供電的最佳途徑，能解決當(dāng)前城市電網(wǎng)面臨的諸如短路電流超標(biāo)等現(xiàn)實問題，具有至關(guān)重要的意義。
　　論文主要針對VSC-HVDC在城市電網(wǎng)的可行性和接入后的適應(yīng)性問題進行研究。VSC-HVDC不需要受端電網(wǎng)提供換向電流，能夠自關(guān)斷，無換向失敗

3、的問題，理論上可工作在任何強度的電網(wǎng)，但是需要考慮VSC-HVDC的接入對受端電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定性的影響。通過分析VSC-HVDC接入弱交流電網(wǎng)的運行特性，搭建接入弱交流電網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出最大輸送功率公式，引入短路比(short-circuit ratio，SCR)的概念，分析接入交流電網(wǎng)的影響因素，求解出VSC-HVDC接入交流電網(wǎng)的臨界短路比，并在PSD-BPA軟件中利用實際電網(wǎng)數(shù)據(jù)搭建小型模型，驗證了理論分析的正確性，為工程應(yīng)用

4、提供理論指導(dǎo)。
　　同時，VSC-HVDC靈活調(diào)節(jié)潮流，可單獨調(diào)節(jié)有功無功，在不改變電壓極性和控制模式下，實現(xiàn)潮流反轉(zhuǎn)，當(dāng)電壓下降或發(fā)生崩潰后，能夠啟動自身參考電壓，快速恢復(fù)供電和黑啟動。通過推導(dǎo)出VSC-HVDC在城市電網(wǎng)中的交直流系統(tǒng)的潮流模型，求解出VSC-HVDC在城市電網(wǎng)中故障下的最優(yōu)潮流優(yōu)化，并利用PSD-BPA軟件中某城市實際模型進行求解分析。VSC-HVDC不需要交流側(cè)提供無功功率，能根據(jù)電網(wǎng)的無功需求靈活地調(diào)節(jié)發(fā)