计及特高压的交直流混联电网静态安全研究

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1、上海交通大学硕士学位论文计及特高压的交直流混联电网静态安全研究院系：电子信息与电气工程学院专业：电气工程姓名：叶冠豪班级：B1203191学号：1120319023导师：张焰教授上海交通大学电子信息与电气工程学院2014年12月万方数据DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterSTATICSAFETYRESEARCHFORAC-DCHYBRIDSYSTEMCONCERNINGUHVSYSTEMSMajor：ElectricalEngineeri

2、ngAuthor:YeGuan-haoClass：B1203191StudentID：1120319023Supervisor：Prof.ZhangYanSchoolofElectronicInformationandElectricalEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityDecember,2014万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要计及特高压的交直流混联电网静态安全研究摘要交直流混联电网既可以发挥交流输电的优势，又可以利用直流输电输送容量大及稳定性好等特点，在现代输电系统中扮演了重要角色。特高压电网

3、的建设对我国交直流混联电网进一步提升能源资源优化配置水平及输电能力起到重要作用。安全是电力系统永恒的主题。目前国内外对含特高压的交直流混联电网，特别是对多回特高压直流落点于同一交流电网进行的安全性研究还显不足。针对我国特高压建设实际情况，进一步深入开展电网安全性分析，建立风险评估方法，制定大停电防控方案，这对提高电网安全水平，保障电网安全稳定运行具有重要意义。本文结合我国某区域含有特高压的交直流混联电网进行静态安全分析，主要研究内容分为三部分。第一部分是基于自组织临界性理论的负荷及发电机组出力缓慢增长过程中的连锁故障风险评估方法研究。在这

4、一部分中，本文首先应用慢过程模型模拟含特高压的交直流混联电网的负荷及机组出力增长过程，若系统发生故障，则应用快过程模型进行连锁故障仿真分析，并考虑电压控制因素的影响；然后探讨快慢过程结合下的平衡机制，通过将慢过程中的负荷增长模型与快过程中支路扩容模型相结合，推-I-万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要导两者达到动态平衡时，系统日均故障支路条数与这两方面因素以及系统支路总条数之间的关系式，为判断动态平衡是否建立提供参考；本文同时还在快过程中分析特高压支路“N-1”预想开断对连锁故障的影响；构建包含故障损失、风险价值和电压越界等在内的连锁故障

5、风险评估指标体系，提出风险指标计算方法；最后，通过对我国某区域含特高压支路的交直流混联电网进行仿真分析，说明该部分研究工作的有效性。第二部分进行的是多回特高压直流线路同时馈入同一区域电网时的静态安全研究。在这一部分中，本文推导出两回特高压直流线路在不同馈入模式下的系统多馈入短路比以及等值交流电网的稳态电压值，提出多回特高压直流分层馈入时直流系统极限输送功率计算方法，并采用与第一部分相同的算例系统进行相应的仿真计算。第三部分是针对含特高压的交直流混联电网，提出大停电防控措施协调配合体系，包括系统各阶段故障防控手段协调配合、系统不同故障类型防

6、控手段协调配合，以及交直流混联电网之间防控手段的协调配合，为防控大停电提供参考。关键词：特高压，交直流混联电网，自组织临界性，静态安全，大停电防控-II-万方数据上海交通大学硕士学位论文AbstractSTATICSAFETYRESEARCHFORAC-DCHYBRIDSYSTEMCONCERNINGUHVSYSTEMSABSTRACTAC-DChybridsystemcanexploittheadvantageofACsystemsandmakeuseofthepropertyofhugepowertransmissioncapacit

7、yandgoodstabilityperformanceofDCsystems,whichmakeitimportantinpowertransmissionsystems.TheconstructionofUHVbranchescanplayanimportantroleinimprovingtheenergyresourceoptimizationaswellaspowertransmissionabilityoftheexistingAC-DChybridsystem.Safetyisthepermanentissueofpower

8、system.Sofar,safetyresearchonUHVAC-DChybridsystemaroundtheworld,especiallythesituationwhenmultiD