复杂大电网直流输电系统换相失败时空特性研究

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1、硕士学位论文复杂大电网直流输电系统换相失败时空特性研究作者姓名谢毅思学科专业电力系统及其自动化指导教师李晓华教授所在学院电力学院论文提交日期2015年5月StudyontheTemporalandSpatialCharacteristicsofHVDCCommutationFailureinComplexPowerGridADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XieYi-SiSupervisor：Prof.LiXiaohuaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：T

2、M77学校代号：10561学号：201220110603华南理工大学硕士学位论文复杂大电网直流输电系统换相失败时空特性研究作者姓名：谢毅思指导教师姓名、职称：李晓华教授申请学位级别：学术型学位硕士论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计☑应用研究ꇶ工程/项目管理研究方向：电力系统保护、控制与自动化论文提交日期：2015年5月1日论文答辩日期：2015年6月6日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：张勇军委员：蔡泽祥李晓华朱林邹俊雄华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论

3、文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密

4、后适用本授权书。☑不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上响应方框内打“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要伴随我国经济的高速发展，“西电东送”和全国联网工程全面实施。而高压直流输电凭借其在远距离输电与跨区域联网中具有明显的技术与经济性优势，已经成为了我国跨区电网的重要骨架，交直流互联电网格局己在我国电网中形成，其中尤以南方电网形成的“八交八直”交直流互联系统最为复杂。其工作机

5、理、运行方式、故障电气特征也因大量直流系统的接入而与传统交流电力系统存在很大差异，一系列理论和工程难题亟待解决和突破。其中直流换相失败的问题最为突出，一直是近年来理论与工程实际的热点问题。目前对换相失败的机理、影响因素以及控制和预防措施等方面的研究已有了大量成果。但研究主要是基于直流逆变站的分析，故障类型也只考虑不对称故障对换相电压相位的影响，针对故障点外推至复杂大电网时故障对换流母线电压影响的研究以及考虑对称故障对换相电压相位影响的研究较为缺乏。针对这个问题，本文首先分析了复杂电网中影响直流换相失败的主要因素，并建立了一个含有详细直流系统、同时又能反映交流电网特性的最小典型系统模型，在此模

6、型的基础上研究了故障点从直流逆变站外推到交流电网时直流系统换相失败与交流故障之间复杂的时空关联特性。其中，时主要指故障点的电压相位对应的电气时间的差异性，空指故障点的空间位置对应的电气距离的差异性。进而基于故障对于换相影响的物理本质，从理论的角度对复杂电网下交流系统故障特性进行分析，并考虑故障点与直流逆变站电压相位的影响，从交流故障点稳态电压相位超前和滞后于直流逆变站这两种情况分析复杂电网下交流故障对直流换流母线电压幅值和相位的不同影响。最后采用南方电网某典型运行年丰大方式的交直流互联系统PSCAD/EMTDC模型，从不同故障位置、不同直流、不同运行工况三个方面出发，对交流故障下电网中影响换

7、流母线电压幅值和相角的主要因素进行分析，得出复杂电网下直流系统换相失败的时空特性规律。本文工作得到国家高技术研究发展计划（2012AA050209）科技项目的资助，部分研究成果已经在电网运行部门的实际工作中得到应用，验证了本文工作的正确性和有效性，取得了良好的社会和经济效益。关键词：高压直流输电系统；换相失败；故障时刻；电气距离；稳态电压相位IABSTRACTWiththerapiddevelopmentof