高壓直流輸電中靜止無功發(fā)生器和換流站保護電路的仿真研究.pdf

1、高壓直流輸電(HVDC)在長距離、大容量輸電中表現(xiàn)出越來越顯著的優(yōu)勢，在大電網(wǎng)時代，直流輸電作為交流輸電的有力補充，將在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生重要的經(jīng)濟和技術價值。采用晶閘管作為換流裝置的高壓直流系統(tǒng)在運行時，會由于晶閘管的換相特性，使換流器在換相時吸收大量的無功功率，此時，若不掛上就地補償?shù)臒o功補償裝置，系統(tǒng)功率因數(shù)嚴重下滑，降低了發(fā)電機的效率。因此，本文針對高壓直流輸電中的無功補償問題，對多種控制策略的靜止無功發(fā)生器(SVG)進行設計研究，

2、當系統(tǒng)的換流站出口處發(fā)生故障時，設計基于器件保護的阻容緩沖器和基于模糊控制的電子保護電路作為換流站的保護系統(tǒng)。通過綜合分析SVG裝置仿真結果表現(xiàn)的性能，選擇合適的SVG;通過模糊PI控制的模型和參數(shù)的選擇，使HVDC系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的暫態(tài)穩(wěn)定性。
　　 論文首先對HVDC中換流站的無功特性進行分析，結合容性和感性無功的工程計算公式，對無功補償設備及工程中常用的配合和投切策略做介紹，為后續(xù)SVG的研究奠定基礎。
　　 其次以

3、提高HVDC系統(tǒng)功率因數(shù)為目的，對SVG的工作原理做了詳細闡述。并對其三部分組成:主電路、無功檢測電路和控制策略的詳細介紹中，選擇系統(tǒng)的主電路型式和無功電流與無功功率檢測電路。并在對其測量的無功電流和無功功率進行不同策略的控制，在控制策略中采用跟蹤型PWM技術和電壓空間矢量技術(SVPWM)。通過對控制方法的設計，在MATLAB平臺上搭建了HVDC的仿真模型，在各種控制策略的運行方式中比較仿真波形，并記錄波形中的典型數(shù)據(jù):功率因數(shù)、諧波

4、畸變率等。仿真結果表明:在兩端交流系統(tǒng)中，基于直接電流控制的三角波方法使系統(tǒng)的功率因數(shù)和諧波畸變量的指標最優(yōu);在逆變側等效的系統(tǒng)中，基于直接電流控制的SVPWM技術使系統(tǒng)性能最優(yōu)。
　　 在HVDC系統(tǒng)中，針對換流器過電壓、過電流故障的原因，并對均壓均流進行簡單分析。當換流器整流側出口處發(fā)生接地故障時，本文針對過電壓、過電流故障設計保護措施，重點設計了基于器件保護的阻容緩沖器和基于控制系統(tǒng)保護的模糊電子保護電路，通過直流側仿真曲