多直流馈入大电网的电压运行特性研究

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1、分类号学号M201271146学科代码10487密级硕士学位论文多直流馈入大电网的电压运行特性研究学位申请人：李弘毅学科专业：电气工程指导教师：石东源副教授答辩日期：2015年5月22日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringStudyontheVoltageOperationPerformanceofLargePowerGridwithMulti-infeedDir

2、ectCurrentCandidate:LiHongyiMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:Assoc.Prof.ShiDongyuanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研

3、究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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结果由本人承担。学位论文作者签名：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：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框

4、内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要我国的能源储备大多集中在西南和西北地区，电力负荷中心却集中在东南沿海地带，从而造成能源-负荷分布的不均衡，这是我国经济快速发展过程中的一个突出问题。高压直流输电（HighVoltageDirectCurrent，HVDC）技术因具有远距离大容量输电的显著优势，在实际工程中得到应用。随着电网的建设，我国已经形成多个区域性的多直流馈入（Multi-infeedDirectCurrent，MIDC）大电网。多

5、直流馈入大电网中各换流站之间电气距离较近，相互之间作用较强，同时换流站在运行时需要消耗大量无功，而受端系统自身通常缺乏足够的电源，导致电压不合理运行成为含多直流馈入大电网实际运行面临的凸出问题。因此，研究多直流馈入大电网的电压运行特性，探究提高多直流馈入大电网电压稳定性的有效措施，己成为备受关注的热点，对保证系统的安全稳定性和经济性具有重要现实意义。本文主要针对多直流馈入大电网的电压运行特性开展研究。首先，分析了影响多直流馈入大电网电压运行的重要因素。具体探讨了受端交流系统的强弱、无功补偿、负荷特

6、性及发电机励磁系统等因素对多直流馈入大电网电压运行的影响。并以某实际区域大电网系统为实例，仿真分析了不同故障下多直流馈入大电网会出现的电压问题。其次，提出了基于灵敏度的无功补偿选点方案。由于灵敏度方法简单明确，本文从灵敏度方法的定义出发，利用交直流混合输电系统的潮流计算方程推导出应用于交直流系统的灵敏度方法，通过系统的灵敏度指标合理表征系统各节点电压的强弱程度，从而找到需进行无功补偿的电压薄弱点。并采用实际电网进行仿真计算，获得灵敏度高的母线节点作为无功补偿备选节点。再通过选取不同备选节点安装同样

7、的无功补偿装置，观测系统故障后电压的运行状况，验证基于灵敏度选点方法的正确性。仿真结果表明灵敏度指标能够有效反映出交流系统中母线电压的薄弱点，并为选取安装无功补偿装置的位置提供依据。最后，研究了提高多直流馈入系统的电压稳定的措施。通过对实际电网典型多直I华中科技大学硕士学位论文流馈入受端系统进行仿真，重点分析提高运行电压水平、调节励磁系统调差系数以及装设无功补偿这三类措施对提高电压稳定性的效果。在此基础上，本文还对比了不同类型的无功补偿装置的补偿效果，并结合实际系统提出较为合理的无功补偿配置方案。

8、目前，多直流馈入大电网的直流落点的增多大大增加了网络结构和交直流系统间相互作用的复杂性，引起诸多电压运行方面的问题。分析总结多直流馈入大电网的电压运行特性，并基于此找出提高电压稳定的合适措施，对于促进电网的安全稳定经济运行具有显著意义。关键词：多直流馈入系统；电压运行特性；灵敏度指标；无功补偿；大电网II华中科技大学硕士学位论文AbstractTheunbalanceddistributionofenergyresourcesandloaddemandsinourcountryis