VSC-HVDC供电无源网络的直流传输容量计算及其提高方法

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随着全球能源的紧缺与用电量的需求日益增加,同时电网规模迅速膨胀。人们加快了对太阳能、风能等可再生能源的研发。而现有可再生能源具有的分散特性,以及在能源地域分布和供电需求中心不匹配的情况下,客观上要求现有输电技术能解决分散性、间歇性和远离负荷中心等难题。常规的直流输电技术要求受端电网有足够大的容量来支撑以及会消耗大量无功等固有缺陷。基于电压源换流器(VSC)的柔性高压直流输电技术(VSC-HVDC)相比于传统输电技术具有多种优点,能让系统的有功和无功功率实现快速、独立的控制,改善现有电网的电能质量与提高系统的输电能力,能向无源网络供电,容易实现潮流翻转等等。因此,VSC-HVDC输电技术适用于城市和孤岛电网供电、可再生能源发电的并网、交流系统的非同步互联以及电力市场交易等领域,在电力系统领域具有广阔的商业价值和应用前景。VSC-HVDC系统作为一个含有复杂控制体系的系统,维持系统的稳定运行是首要目标。谐波、电力系统故障和负荷变动等扰动因素都会使得VSC-HVDC系统运行于不稳定状态。柔性高压直流输电的VSC是一个非线性且具备非常高的控制精度的电力电子功率变换装置,对逆变站交流母线电压进行快速无差的控制,交流母线电压在直流侧扰动下的响应速度在毫秒级以下,使得直流系统的负荷(从直流侧向逆变站看去)呈现恒功率特性,这一恒功率特性有可能会破坏VSC-HVDC系统的稳定工作运行。因此研究恒功率特性会对系统产生怎样的影响具有重要意义。根据柔性高压直流输电系统整流站和逆变站的外部伏安特性设计并建立VSC-HVDC系统在直流网络侧的等效电路,进而用小信号分析法来分析系统直流网络的稳定性,得到VSC-HVDC向无源网络供电的传输容量与直流电压、直流侧电容和线路参数之间相应的关系,同时通过设计虚拟电阻作为前馈控制来提高系统的传输容量。在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立了柔性直流输电供电无源系统的动态等效仿真模型,仿真验证了所用策略的有效正确性。
其他文献
郑博元自传:  郑博元,1964年出生于中国台湾省。曾任中国《台湾钓鱼》杂志社总编辑、中国《台湾钓游家》双周刊社长,《自由时报》《中时晚报》《联合报》《太平洋日报》《民生报》(以上为中国台湾省报社),中国香港《鱼乐》杂志,《路亚中国》杂志、《垂钓》杂志,日本《TSURI SUNDAY》溪流专刊等刊物的特约专栏作家。在电视媒体方面,郑博元曾任中央电视台第五频道《运动空间》、乐视钓鱼频道钓鱼顾问与节目