论文总字数：23868字

摘 要

16012225 李瀚堂

指导教师 陈 武

从人类社会诞生和发展的整个过程来看，能源问题始终都是整个人类社会所关注的重要问题。尤其是随着全球化石燃料的日益紧缺和越发严重的环境问题，人们对于清洁的可再生能源的发展提出了新的要求。风能、太阳能作为其中的代表，具有间歇性、不稳定性等特点。因此，人们必须采用新的技术、装备和电网结构来满足未来能源格局的深刻变化。

在逐步的思考和摸索中，多端直流输电技术逐渐发展起来。随着多端直流输电技术逐渐深入的应用，人们对于直流潮流控制的要求也越发迫切。本文首先以直流潮流控制器为研究基础，并针对线间直流潮流控制器中的一种特定结构——电流潮流控制器做了深入研究，了解其原理，并得到其在各种工况下的运行模式与控制方法。其次本文结合舟山五端柔性直流输电系统建立模型，以电流潮流控制器的安全性为考量因素，推导了相应的公式，求出最佳接入点。最后利用plecs对整个系统进行建模分析，对不同接入点的运行情况进行了仿真验证，并得出结论。

关键词：多端直流输电系统；线间直流潮流控制器 ；电流潮流控制器；plecs仿真

Abstract

From the perspective of the whole process of the birth and development of the human society, the energy issue has always been an important issue concerned by the whole human society. Especially with the increasing shortage of global fossil fuels and the increasingly serious environmental problems, people have an demand for the clean renewable energy. As one of the representatives, wind energy and solar energy have some characteristics such as intermittent and instable. Therefore, it is necessary to use new technology, equipment and power grid structure to meet the profound changes in the energy structure in the future.

In the step of thinking and grouping, Multi-terminal HVDC technology has been developed. With the application of MTDC technology gradually arises, people’s requirement for the DC power flow control has become more and more urgent. Firstly, the technology of DC power flow controller is studied basically, and to do in-depth study for a special structure of Interline DC Power Flow Controller (IDCPFC) -- current power flow controller: understanding the principle, the under various working conditions operating mode and the controlling method. Secondly, the corresponding formula is derived based on the model of the five-terminal flexible HVDC transmission system in Zhoushan, with the concerning of the safety of the current power flow controller to find the best access point. Finally, the whole system is modeled and analyzed by plecs, and the operation conditions of different access points are simulated and verified, with the conclusion drawn.

【Keywords】 MTDC system; the Interline DC Power Flow Controller(IDCPFC); Current Power Flow Controller(CFC); plecs simulation

目录

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究背景和意义 1

1.2直流电网研究历史与现状 1

1.3本文的主要工作 3

第二章 多端直流输电系统及控制模型 4

2.1 直流潮流控制原理及方法概述 4

2.2电阻型直流电网潮流控制器 5

2.3电压型直流电网潮流控制器 5

2.3.1 DC/DC 变换器 6

2.3.2辅助电压源 7

2.3.3 线间直流潮流控制器 7

2.4本章小结 8

第三章 CFC电流潮流控制器 9

3.1 CFC基本结构与控制原理 9

3.2 CFC控制策略 11

3.2.1潮流稳定控制 11

3.2.2潮流变化控制 13

3.2.3 PI控制 13

3.3本章小结 14

第四章 CFC的最佳接入点计算 15

4.1模型选择与最优化条件 15

4.2理论分析计算 16

4.4本章小结 18

第五章 系统的plecs仿真 19

5.1仿真工具简介 19

5.2模型仿真 19

5.3仿真结果 21

5.4本章小结 23

第六章总结与展望 24

6.1论文所做工作总结 24

6.2展望 24

致 谢 25

参考文献 26

第一章 绪 论

1.1 课题研究背景和意义

随着传统能源的储备日益减少以及环境问题的日益严重，清洁能源的大规模开发和实际应用越来越得到人们的重视。人们已经认识到从传统能源向以可再生能源为的清洁能源过渡的必要性和紧迫性^[1-5]。在所有的新能源中，风能和太阳能以其分布广泛、容易获取的特点成为目前开发利用最为完善的两种能源。但是这两种能源的应用都因为自然条件的限制而有着共同的缺陷——稳定性差。这种缺陷严重限制了人们使用传统方法对其进行大规模发电并网应用。因此人们必须在技术、装备和电网结构上进行大规模更新才能满足相关需求。直流电网作为一种能量传输系统，包含有大量直流端口与互联的直流线路。它的好处是能够平滑接入新能源，在潮流控制方面相对灵活、安全，是一种适应性更强的供电模式。

直流电网是由多个网状和辐射状联接的由变换器组成的直流网络^[1]。直流电网因为含冗余的网孔，从而提高了灵活调节潮流的能力^[6-9]。相应的，针对直流潮流控制的挑战与不断研究也应运而生。基于柔性直流输电的直流电网技术，已成为国内外电力行业中的热点研究方向。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：23868字