交直流電力系統(tǒng)仿真方法與動態(tài)特性的研究.pdf

1、由于高壓直流輸電系統(tǒng)在遠(yuǎn)距離大容量輸電和非同步聯(lián)網(wǎng)方面具有諸多優(yōu)勢，近幾年來在我國的應(yīng)用日益廣泛，遠(yuǎn)距離高壓直流輸電工程已成為國家實施“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略中投資和經(jīng)營的重點。隨著高壓直流輸電線路及其傳輸容量在系統(tǒng)中所占的比例越來越大，研究交直流系統(tǒng)的仿真方法和動態(tài)特性變得非常重要。
　　 在電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真分析時通常有機電暫態(tài)仿真和電磁暫態(tài)仿真。在交直流系統(tǒng)動態(tài)特性研究中，需要根據(jù)不同研究目的選擇不同的暫態(tài)仿真方

2、法。本文首先對機電暫態(tài)仿真和電磁暫態(tài)仿真的適用范圍進行了探討。通過算例仿真揭示二者在模擬直流系統(tǒng)動態(tài)特性、換相失敗以及交流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性方面的差異，確定了進行直流系統(tǒng)動態(tài)特性分析、大規(guī)模交直流系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析時應(yīng)采用的仿真方法。
　　 研究直流系統(tǒng)的動態(tài)特性應(yīng)采用電磁暫態(tài)仿真。因受仿真規(guī)模和計算速度的制約，建立大規(guī)模交直流系統(tǒng)的完整電磁暫態(tài)仿真模型以實現(xiàn)直流系統(tǒng)動態(tài)特性的準(zhǔn)確模擬是不現(xiàn)實的。對此，本文提出一種新的交流系統(tǒng)動態(tài)等

3、值方法，既完整保留直流系統(tǒng)又大量縮減交流系統(tǒng)的規(guī)模。并對所提方法進行了驗證，其動態(tài)等值系統(tǒng)能夠較好地反映原系統(tǒng)的動態(tài)特性。
　　 在交流系統(tǒng)動態(tài)等值基礎(chǔ)上，建立了交直流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真模型，研究了交直流電力系統(tǒng)在各種故障情況下直流系統(tǒng)的動態(tài)特性。重點分析換流站交流母線故障后直流系統(tǒng)本身的動態(tài)特性，精確模擬換相失敗、直流控制系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)節(jié)過程以及故障后直流系統(tǒng)的恢復(fù)過程。仿真結(jié)果表明：逆變側(cè)交流系統(tǒng)故障更容易導(dǎo)致直流換相失??；

4、在控制系統(tǒng)的作用下，該模型直流系統(tǒng)能夠恢復(fù)正常運行。
　　 最后，以寧東直流輸電系統(tǒng)為例，從交流系統(tǒng)故障對直流系統(tǒng)的影響和直流系統(tǒng)故障對交流系統(tǒng)的影響，探討了交直流系統(tǒng)間的相互作用和暫態(tài)穩(wěn)定性問題。仿真分析表明：逆變側(cè)交流系統(tǒng)故障大部分會導(dǎo)致直流換相失敗，且換相失敗時間與故障線路距離換流站電氣距離密切相關(guān)；直流換相失敗可能導(dǎo)致交流系統(tǒng)的電壓失穩(wěn)，故障切除時間、無功儲備也是重要影響因素；直流單極閉鎖導(dǎo)致受端電網(wǎng)有功功率缺額，但沒有