基于阻抗的VSC柔直并网系统稳定性分析研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong570
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基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC),是一种新型的输电方式,区别于传统高压直流输电,其具有一些无法媲美的优势,如电流自关断能力、同时向无源网络供电、适合新能源接入等特点。目前,随着柔性直流输电技术在电力工业的逐步应用,柔直系统稳定性问题也越来越凸显。本文从阻抗稳定的角度分析了柔直系统的稳定性问题。阻抗稳定性主要应用于分析传统交流输电领域,讨论的是弱电网和并网逆变器的关系。长距离架空输电线路使得电网呈弱电网特性,这种弱电网特性的电网和并网逆变器构成的交互式系统,在某种条件下会发生谐振,对电网产生谐波污染的危害。这种由阻抗引起的谐波污染不同于常规的谐波污染,常规的谐波污染是由一些非线性负载产生的。阻抗引起的谐波问题处理对系统的电能质量产生影响,还会对影响到并网逆变器的运行状态,当这种影响达到一定的程度时就会影响到并网逆变器的稳定性。柔直系统的阻抗稳定性与传统交流输电的阻抗稳定性问题类似,因为现有投入使用的柔性直流输电系统也大多采用远距离架空线传输,并且柔性直流输电的稳定性问题也多发生于换流器与交流电网的并网过程中。本文的研究内容主要包括在小信号模型的基础上推导出柔性直流输电系统的阻抗稳定性分析方法,即奈奎斯特稳定性判据;并且提出一种适用于实际工程应用的直接阻抗测量方法,在奈奎斯特稳定判据的基本思路之上提出了VSC-HVDC稳定性判据。最后,研究了两端两电平柔直输电的基本运行思路和建模仿真分析,并且在仿真软件PSCAD/EMTDC上运行,之后将测量得到的阻抗值再MATLAB上分析,验证了阻抗稳定性分析的正确性。
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