混合直流异步联网系统建模与仿真分析

2016年南方电网建成投运了世界首个并联混合直流输电工程——鲁西背靠背直流工程,为了分析其稳态运行及故障恢复特性,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建了包含常规直流单元和柔性直流单元的混合直流异步联网系统仿真模型。依托鲁西背靠背工程,分别建立常规直流单元和柔性直流单元的主回路和控制系统模型,并联形成混合直流异步联网系统并对所搭建模型系统的稳态运行特性进行了仿真分析,研究了暂态情况下柔性直流单元对常规直流单元故障恢复的影响。研究结果表明:混合直流异步联网系统额定工况下运行波形稳定,参数符合工程实际,稳态性能符合要求;当逆变侧发生交流系统故障时将引起常规直流单元逆变器出现换相失败现象;柔性直流单元能够起到动态无功补偿的作用,有助于常规直流单元的故障恢复。

混合直流异步联网系统运行特性研究

混合直流异步联网系统结合了常规直流和柔性直流各自的优势,提供了一种更为灵活的电网互联方式。本文首先对常规直流单元和柔性直流单元主回路与控制系统进行分析。继而基于PSCAD/EMTDC仿真平台,搭建混合直流异步联网仿真系统,研究混合直流异步联网系统的稳态、动态及暂态特性,分析混合直流异步联网系统故障恢复特性。最后根据研究结果提出改善常规直流单元电压稳定性及故障恢复特性的措施。研究结果表明:混合直流异步联网系统不仅具有良好的稳态及动态响应,而且可以利用柔性直流单元优越的控制性能,增强受端电网的电压支撑能力,更为重要的是能够减小常规直流单元换相失败的概率并改善交直流系统故障恢复特性,提高常规直流输电运行的可靠性。