多馈入交直流系统电压稳定分析

随着社会的进步和经济发展,对电力的需求越来越大。我国能源与生产力发展不均衡的基本国情,决定了能源资源大规模、大范围优化配置势在必行。直流输电以其在大容量、长距离输电上的优势得到了快速的发展。随着西电东送和全国联网的发展,在我国的南方电网和华东电网已经出现了多馈入交直流系统,对多馈入交直流系统进行更深入的安全评价,对系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。 本文介绍了直流输电的优缺点以及国内外直流工程的发展概况。通过查阅国内外大量的文献资料,重点论述了交直流输电系统电压稳定问题的研究现状,特别是针对多馈入交直流输电系统的电压稳定问题进行深入的研究。交流和直流的相互作用在很大程度上取决于交流系统与所连直流系统容量的相对大小,即短路比指标。基于短路比的电压稳定分析广泛地应用在学术界和工程界中,它为系统的规划提供了一个参考依据。针对传统短路比无法考虑多馈入交直流系统中各直流的相互影响,只能适用单馈入交直流系统,因此提出新的多馈入短路比定义迫在眉睫。目前学术界对多馈入短路比的定义没有统一的标准,本文追本溯源,通过理论分析推导了两种多馈入短路比的计算方法,统一了目前学术界已有的对多馈入短路比的定义。在此基础上,本文推导了多馈入临界短路比和临界有效短路比的函数关系式,提出了划分多馈入交直流系统强弱的标准。针对弱交流系统,从无功功率的角度提出改善系统运行的措施。通过分析多馈入最大直流功率与多馈入电压稳定因子间的关系,证明了多馈入短路比用于多馈入交直流系统电压稳定分析的可行性。最后,本文通过多馈入短路比对多馈入交直流系统的运行进行评估,通过理论和算例仿真研究了多馈入弱交流受端的动态过电压、谐波谐振、电压稳定等问题,证明了利用多馈入短路比指标判别多馈入交流系统强弱的有效性,对规划有着重要的指导意义。