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目前,高压直流输电已经成为我国大区互联和远距离大容量输电的重要形式,以南方电网为例,至2009年,南方电网内部已形成了4回直流和8回交流通道并联送电广东的格局。预计到“十二五”末期,落点广东的直流输电工程将达到7个,导致作为受端的广东电网的多个直流逆变站之间的电气距离非常接近,给电网的安全运行增加了很多潜在的风险。
为了更好的指导电网建设和维护受端电网的安全稳定,对受端电网的电压支撑强度进行评估界定的指标的提出日益迫切,本论文来源于国家科技支撑计划,旨在提出评估受端电网的电压支撑强度指标。
论文以2010年的南方电网为研究对象,并根据研究的需要,进行模型调整,研究有多回直流馈入的广东电网各个换流母线的电压支撑能力。首先研究了各种短路比指标与直流闭锁前后受端系统的稳态电压支撑能力间是否存在定量的关系。短路比指标中的两个因素分别是短路容量和直流功率,因此利用BPA进行仿真时,不断调整电网的线路长度和直流功率,以研究短路容量和直流功率对受端系统的电压跌落水平的影响。
论文接下来定量评估交流故障下换流母线的暂态电压支撑能力。换流母线的暂态电压支撑能力反映了多回直流间相互影响的强度,论文分析比较了多种直流间交互影响指标的效果,即换流节点间的转移阻抗、母线阻抗矩阵元素以及CIGRE提出的 MIIF指标是否能够评估交流故障下换流母线的暂态电压跌落水平。为了求得转移阻抗和母线阻抗矩阵元素需要对网络进行化简,论文采用了自行编制的MATLAB网络化简程序进行计算,利用BPA进行交流故障电压水平仿真。针对这些指标的不足,论文提出一个新的指标,不仅能很好的评估交流故障下受端换流母线的暂态电压跌落水平,而且可以指导电网向着更强的方向调整。
论文在进行直流闭锁后受端换流母线稳态电压跌落和交流故障下换流母线暂态电压跌落的仿真时,同时保留不同的直流线路和直流回数来调整仿真模型,以研究直流回数对受端电压稳定性的影响。
论文研究的内容对于南方电网的安全运行具有实际意义和指导意义。