直流输电系统整流装置设计

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1、西安科技大学高新学院课程设计报告学院课程专业班级姓名学号指导教师日期课程设计目的课程设计要求课程设计注意事项课程设计内容课程设计简要操作步骤课程设计心得体会课程设计评语及成绩评语成绩指导教师（签名）日期：摘要直流输电是电力系统中近年发展最快的一项新技术，直流输电克服了电感损耗，只有导线损耗。主要应用于远距离大容量输电、电力系统联网、配电网络的轻型直流输电等方面。构成现代电力传输系统。直流输电受到广泛的应用与发展。与直流输电相关的技术，如电力电子、微电子、计算机控制、绝缘新材料、仿真以及电力系统运行、控制和规划的发展为直流输电开辟了广阔的应用前景。直流输电适应与长距离点对点大功率输电，采用交

2、流输电系统便于向多端输电。交流与直流输电配合，将是现代电力传输系统的发展趋势。此文在论述直流基本概念、构成、整流及发展主要设备基础上，讨论了直流输电的基本工作原理、以及整流的应用、直流输电的控制与保护并在MATLAB上搭建并仿真了一些直流线路的运行。通过对仿真的不足分析，联系到在实际工程可能存在的问题。关键词:高压直流输电;谐波;滤波器;晶闸管;PI控制;目录前言51.1  高压直流输电控制部分的课题背景51.2  本课题研究的主要内容及选题的意义51.3  高压直流输电的构成51.3.1   高压直流输电的概念51.3.2   高压直流输电的分类61.课程设计的目的62.课程设计的任务与

3、要求62.1课程设计的任务62.2课程设计要求73设计方案选择及论证73.1方案的比较73.2三项桥式全控整流电路设计84下面简单介绍各个元件的作用:95高压直流输电原理图及其说明11总结13结术语14参考文献15前言1.1  高压直流输电控制部分的课题背景   随着电力电子技术的发展，高压直流输电变得可行，且得以充分的发挥其各方面的优点。目前世界上已近有80项高压直流输电工程投入运行，我国也有10项高压直流输电工程在国家电力网架中应用，在优化能源配置,保障国家能源安全和促进国民经济发展中起着重要的作用。随着国家“西电东送、南北互供、全国联网”战略方针的实施，加快建设以百万伏级交流和±66

4、0kV、±800kV、±1000kV级直流系统特高压电网为核心的坚强的电力网架已成为趋势。中国将建设世界上输送容量最大、输送距离最远的高压直流输电工程。 在高压直流输电中系统控制尤为重要，它决定着整流与逆变能否正常进行。1.2  本课题研究的主要内容及选题的意义 本课题对±500kV高压串联12脉波直流单级输电整流部分的PI控制器参数进行研究，通过不同参数下整流效果的不同来找到最适合的PI控制器的参数。 选题的意义：高压直流输电要想得到稳定的直流电压控制部分必须要做好，通过本课题的研究可以找出定电流控制PI控制得到合适的触发角，进而得到很好整流直流电压。1.3  高压直流输电的构成 1.3

5、.1   高压直流输电的概念 高压直流输电的概念是将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流的一种输电方式。主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。 直流输电系统：主要由换流站（整流站和逆变站）、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成（见图直流输电系统的基本构成）。其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换，前换流器多数采用晶闸管可控硅整流管)组成三相桥式整流作为基本单元，称为换流桥。一般

6、由两个或多个换流桥组成换流系统，实现交流变直流直流变交流的功能。到目前为止工程上绝大部分直流输电的由半控型的晶闸管器件构成。 1.3.2   高压直流输电的分类  直流输电按输电的极数可分为单极直流输电、双极直流输电、直流多回线输电和多端直流输电。现在运行的直流输电工程中只有很少的运用了多端直流输电，但也只限于放射式。直流输电一般采用双极线路，当换流器有一极退出运行时，直流系统可按单极两线运行，但输送功率要减少一半。1.课程设计的目的（1）有利于基础知识的理解（2）有利于逻辑思维的锻炼（3）有利于其他学科的整合（4）有利于治学态度的培养2.课程设计的任务与要求2.1课程设计的任务(1)高压

7、直流输电是将发电厂发出的交流电经整流器变换成直流电输送至受电端。（2）直流输电系统主要有换流站、直流线路、电力滤波器、直流电抗器以及保护控制装置构成。一般用三相桥式整流作为基本单元，实现交-直-交转换功能。（3）直流输电可分为单极直流输电、双极直流输电、直流多回路输电和多端直流输电。2.2课程设计要求（1）随着全国联网、西电东送的步伐加快，用HVDC在电力系统更具竞争力和优势。（2）高压直流输电具有明显的经济性。（3）高