适应光伏和直流接入的受端电网电压稳定分析

来源 :南京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:majinrao
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为了有效解决我国能源与负荷地域分布不平衡的问题,多回大容量直流输电线路相继投产,将西部电能输送至华东电网。由于直流落点近区接入大量光伏电站,大容量直流输电系统和大规模的光伏电站同时接入华东电网。直流输电系统最常见的换相失败故障会导致逆变侧电压大幅下降,引起换流站单极或双极闭锁,造成连锁机组脱网、甩负荷等问题,影响电网电压稳定。直流落点近区安装的光伏电站具有动态无功支撑能力,这为抑制直流输电系统连续换相失败提供了新思路。考虑光伏电站与直流输电系统之间的耦合关系,分析光伏电站对直流换相失败的影响,实现光伏电站输出无功抑制直流输电系统连续换相失败,这对电力系统安全稳定发展具有深远的意义。本文从以下三个方面对光伏和直流接入同一受端电网的安全稳定问题进行研究:(1)建立光伏电站、直流输电系统模型,分析两者接入同一受端电网下耦合关系。建立光伏电站、直流输电系统等值模型,分别分析光伏电站处于不同模式下的功率输出特性和直流线路的动态输出特性;在PSCAD/EMTDC和PSD-BPA仿真平台上搭建模型,验证了上述元件的暂态、稳态特性,并分析光伏与直流输电系统的交互影响。(2)分析光伏接入受端电网不同比例对直流输电系统换相失败、受端电网强度的影响。当交流系统受到大扰动引起直流输电系统换相失败时,分析故障期间直流输电系统无功需求;在所建立的仿真模型的基础上,引入换相失败免疫因子作为评价指标,分析光伏电站接入对直流输电系统抵御换相失败能力的影响;分析不同比例的光伏电站对直流输电系统故障后恢复特性的影响。(3)提出抑制直流连续换相失败的光伏逆变器无功补偿策略。参考换流母线电压与直流逆变侧熄弧角,调节光伏输出的有功功率和无功功率,在故障时增加光伏逆变器无功输出,达到抑制直流输电系统连续换相失败的目的;基于实际电网和标准测试系统对所提策略进行验证,对提出方法的有效性进行验证。基于以上背景和需求,在充分利用光伏电站及直流输电自身的灵活控制手段的同时,从维持电压稳定的角度综合利用光伏逆变器、直流输电系统特性,有效提高系统动态运行特性,抑制直流输电系统连续换相失败,对促进受端电网安全经济协调发展具有重要意义,为实际工程的安全稳定运行提供重要的参考价值。
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