柔性直流输电在城市电网中应用的仿真研究.pdf

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1、研究与开发柔性直流输电在城市电网中应用的仿真研究李春叶李胜2(1．太原理工大学电气与动力工程学院，太原030024；2．北京林业大学S-学院，北京100083)摘要城市化进程的不断推进和社会经济的高速发展对城市电网的供电能力和供电水平要求越来越高，而柔性直流输电提供了新的解决方案。本文在四机两区系统模型的基础上构建含有柔性直流输电线路的符合受端电网性质的城市电网模型，利用PSS／E把柔性直流输电在城市电网中对于抑制低频振荡及提高电压稳定性等方面的作用进行了仿真研究。仿真表明柔性直流输电技术在城市电网供电中能发挥积极的作用，

2、具有良好的应用前景。关键词：柔性直流输电；城市电网；低频振荡；电压稳定SimulationStudyofApplicationOfVSC—HVDCinUrbanAreaGridLiChunyeLiSheng。(1．CollegeofElectricityandPowerEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024；2．BeijingForestryUniversityofTechnology，Beijingl00083)AbstractUrbanizatio

3、nasksforhighercapabilityofpowersupplyingandimprovedperformanceofurbanareagrid，andVSCHVDCprovidsanewpowersupplysolution．ThispaperbuildsinPSS／EaurbanareagridmodelincludingaVSCtransmitionlinewiththepropertyofreceivingend，basedonthefourgenerationsandtwoareasmode1．Aser

4、ialsofsimulationtestsverifythepositivefunctionsattheaspectsofdampinglowfrequencyoscillationandvoltagesupportthetechnologybrings．Keywords：VSC—HVDC；urbanareagrid；lowfrequencyoscillation；voltagestability1引言2柔性直流输电保障城市供电可靠性和安全性具有重要的社会随着基于PWM和大功率全控型器件的电压源和经济意义。把柔性直流输电引

5、入用电密集的城市换流器(VSC)、高压交联聚乙烯(xLPE)电缆的出电网，利用它的输电能力强，潮流快速可控等特点，现以及换流站造价的降低，柔性直流技术越来越受到重视。国内外针对柔性直流输电技术开展了～系列研解决城市供电中存在的线路走廊缺乏、电力设施与究，文献[1．6]讨论了柔性直流输电的特点，模型以及城市景观不和谐、无功功率消耗较大、供电成本高控制策略。文献【7]从柔性直流输电的优点出发，定以及潮流难以控制等问题，有利于维持城市电网的性地讨论了柔性直流输电在城市电网运用的可行性，安全、可靠、经济运行。因此有必要对柔性直流输

6、但对于柔性直流输电在城市电网中应用的可行性问电在城市电网中的作用做进一步分析。题研究不够充分，缺乏从经济性方面的定量分析。文本文分析了当前城市电网面临的问题和柔性直献[8—9]均利用经济手段对比分析了柔性直流输电流输电的原理及技术优势，针对柔性直流输电在城与其他手段措施对城市电网的某一方面影响进行了市电网中的应用，利用PSS／E对柔性直流输电在城量化分析。文献[8】仅从减小短路电流方面将柔性直市电网中在提高暂态稳定性、抑制低频振荡及提高流输电与利用限流装置的投资进行了对比分析，而文电压稳定性等方面的作用进行了仿真研究，仿真

7、结献[9】从设备投资方面将柔性直流输电与交流输电进果表明柔性直流输电在城市电网中具有良好的应用行了对比分析。这些对于柔性直流输电的量化分析不前景。够全面，不足以体现柔性直流输电的真正优势所在。2o11年第1期电l_l技贰I1研究与开发文献[10—1l】分析了柔性直流输电在改善电能质量、调制波的频率与相位。而VSC吸收的有功功率尸提供无功支持以及对系统稳定性的影响进行了仿真和无功功率Q取决于VSC输出电压的相位和幅分析，文献[10】介绍了柔性直流输电在改善电压质量值，所以通过脉宽调制(PWM)控制给定正弦调制方面所采取的控制

8、措施，文献【11】分析了柔性直流输波的相位和调制比就可以控制有功功率和无功功电在低频振荡、功角稳定、次同步振荡方面的作用，率的大小和方向，从而实现对有功功率和无功功率但它们并没有深入分析这种影响的原因，没有得出一的独立调节。些结论性的控制规律。从系统角度来看，VSC可以看成是一个无转动柔性直流输电系统原