高压直流输电的整流控制.doc

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1、本科毕业论文（设计）论文题目高压直流输电的整流控制高压直流输电的整流控制摘要直流输电是电力系统中近年来迅速发展的一项新技术。直流输电克服了上述电感的损耗.只有导线电阻的损耗.主要应用于远距离大容量输电、电力系统联网、远距离海底电缆或大城市地下电缆送电、配电网络的轻型直流输电等方面。直流输电与交流输电相互配合，构成现代电力传输系统。随着电力系统技术经济需求的不断增长和提高，直流输电受到广泛的注意并得到不断的发展。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、光纤、超导、仿真以及电力系统运行、控制和规划等的发展为直流输电开辟了广阔的应用前景。由上

2、可见，高压直流输电具有线路输电能力强、损耗小、两侧交流系统不需同步运行、发生故障时对电网造成的损失小等优点，特别适合用于长距离点对点大功率输电，而采用交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。本文在论述了直流输电基本概念、构成、发展及主要设备的基础上，讨论了直流输电的基本工作原理、谐波与无功问题、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。通过对仿真出波形的一些不足的分析，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；12脉波直流单级输电整流；MATLAB目录

3、第1章绪论31.1高压直流输电控制部分的课题背景31.2本课题研究的主要容及选题的意义41.3高压直流输电的构成41.4高压直流输电的点优缺点及适用场合51.5高压直流输电的历史与国外的现状8第2章高压直流输电系统的主要设备112.1换流装置112.2换流变压器162.3无功补偿装置172.4谐波以及滤波器182.5平波电抗器192.6滤波器类型192.7直流输电线路22第3章电网换相直流输电的控制253.1基本控制方式253.2PI控制26第4章仿真及仿真结果分析304.1高压直流输电搭建的模型及其各个部分介绍304.2系统模型各个部分参数的设定324.3仿真

4、及仿真结果334.4不挂交流滤波器时高压直流输电输出波形及分析46第5章总结和展望515.1总结515.2高压直流输电技术的简单展望51第1章绪论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±660kV、±800kV、±1000kV级直流系统特高压电

5、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1.3.1高压直流输电的概念高压直流输电的概念是将

6、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。一般由两个或多个换流桥组成换流

7、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。单极高压直流输电又分为一线一地和单极两线的方式，即单极回线方式和单极金属回线方式。图1单极回线方式和单极金属回线方式直流双极输电分为中性点两端接地方式，中性点单端接地方式和中性线方式。

8、图2双极输电中型点接地方