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【热点专题yabo体育在线】华北电力大学王海风等:多端柔性直流接入对交流系统功角稳定性的影响——动态交互VS潮流分布?

电网技术2019-06-01 18:28:24
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多端柔性直流接入对交流系统功角稳定性的影响/付强,杜文娟,王海风

《电网技术》2018年第1期:34-40


研究背景

多端柔性直流输电在多个方面展现出了明显的优越性,针对其稳定性问题的研究具有重要意义。但考虑到交直流混联系统的复杂性,众多影响因素相互耦合,如果不采取有效的方法将其分解,这样的研究挑战性很大。采用分解的方法可以更加清晰地呈现不同部分对交流系统的影响大小,从而更有效地避免其带来的不利影响。


解决的问题

1、研究了多端柔性直流接入对交流系统小干扰功角稳定性的影响,建立了交直流混联系统的线性化互联模型,得出VSC-MTDC接入主要在2个方面影响交流系统小干扰功角稳定性,一方面是改变了交流系统的潮流,另一方面是与交流系统的动态交互作用。

2、通过阻尼转矩分析,得出交直流混联系统间的动态交互作用一般很小,直流电网可以近似等效为恒定功率源接入,因此上述问题的本质便转化为了潮流的改变对交流系统小干扰功角稳定性的影响。


重点内容及创新点

1、建立了交直流混联的线性化互联模型,得出直流电网的接入对交流系统功角稳定性的影响主要体现在2个方面,一个是对交流系统潮流的改变,另一个是交直流动态交互对交流系统的影响。

2、结合阻尼转矩分析法,得出交直流动态交互对交流系统的影响一般很小,直流电网可以等效为恒功率源进行研究,其本质是平衡机出力改变和潮流分布变化对交流系统小干扰功角稳定性影响。

3、对于动态交互作用较强的系统,例如发电机与交流系统,则上述方法失效。


结论

本文基于交直流系统间的弱交互作用提出了2个新的猜测并进行了仿真演示和验证。通过将直流系统等效为恒定功率源并结合上述2个猜测,无需考虑直流系统的动态特性,能够较为简便地预估直流系统接入对交流系统小干扰功角稳定性的影响,避免其带来的不利因素。


后续研究方向

多端柔性直流输电将会在未来的电力系统中扮演着更加重要的角色,为此,研究多端交直流混联电力系统的稳定性机理,提出有效改善混联电力系统稳定性的解决措施,是下一步的研究方向。


参文格式

付强, 杜文娟, 王海风多端柔性直流接入对交流系统功角稳定性的影响[J]电网技术,2018,42(1):34-40

Fu Qiang, Du Wenjuan, Wang Haifeng. Angular Stability of Power Systems Integrated With VSC-MTDC Grid[J].Power System Technology,2018,42(1):34-40.


相关文献

曾庆禹.特高压交直流输电系统技术经济分析[J].电网技术,2015,39(2):341-348.


宋云亭,周霄,李碧辉,等.特高压半波长交流输电系统经济性与可靠性评估[J].电网技术,2011,35(9):2-6.


Xie K,Hu B,Singh C.Reliability evaluation of double 12-pulse ultra HVDC transmission systems[J].IEEE Transactions on Power Delivery,2016,31(1):210-218.


李生虎,华玉婷,陈鹏,等.UHVDC系统故障树分析误差及灵敏度分析[J]. 电网技术,2015,39(5):1233-1239.


曾庆禹.特高压交直流输电系统可靠性分析[J].电网技术,2013,37(10):2681-2688.


张运洲,韩丰,赵彪,等.直流电压等级序列的经济比较[J].电网技术,2008,32(9):37-41.

作者介绍

王海风,华北电力大学教授,博士生导师,IET Fellow。电力系统动态稳定性分析与控制研究领域国际知名专家,在柔性交流输电系统和新能源大规模接入的电力系统动态稳定性与控制的理论和实践上取得了开创性成果。于2012年入选国家千人计划,2013年起全职在华北电力大学新能源国家重点实验室任特聘教授。

杜文娟,华北电力大学教授,硕士生导师。迄今共发表yabo体育在线95篇(其中SCI/EIyabo体育在线83篇),承担科研项目7项。

付强,博士研究生。主要研究方向:新能源电力系统稳定分析与控制。

团队介绍

华北电力大学是教育部直属的国家“211工程”重点建设大学、国家“985工程优势学科平台”重点建设大学。电气工程学院拥有“电力系统及其自动化”国家级重点学科、新能源电力系统国家重点实验室。

千人计划项目团队有教授(博士生导师)2名,副教授(硕士生导师)3名,博士研究生15名(含1名外国留学生),硕士研究生27名;目前承担国家重点研发计划,973子课题,国家自然科学基金,中央高校基本科研项目,国家电网科技项目若干。



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