应用于电力系统中的DSR装置建模与仿真研究开题报告
2020-05-02 17:10:21
1. 研究目的与意义(文献综述)
随着社会的发展和负荷的增长,以及电力系统市场化的不断深化,电力系统的运行条件日趋严峻,电网安全稳定性和经济性的协调越来越重要。1986 年,美国电力科学研究院hingorani 博士提出了柔性交流输电技术(flexible alternative current transmission systems,facts)的概念,它是基于电力电子技术和控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位、功率等实施灵活快速调节的一种交流输电技术。它可以用来对系统的有功和无功潮流进行灵活控制,以达到提高线路输送能力、阻尼系统振荡、提高系统稳定水平、改善电能质量、提高可靠性等目的。facts技术改变了传统交流输电的概念,使现代的电力系统发生了重大变化。自从1995年美国首先投运了世界首台facts设备以来,全球电力大国纷纷加强对facts理论和应用的研究。
目前在我国部分输电网和配电网中都存在潮流分配不均的问题。由于线路的建设和负荷的发展往往不可能完全协调、相互匹配,造成部分线路受负载分布不平衡及网架结构的影响,长期处于过载状态,另一部分线路却处于长期轻载状态。潮流分配不均衡造成电网运行的不经济,同时也不可靠。电网迫切需要一种有效的潮流调节方法,既可以满足电网运行的经济性和可控性需要,又可以大幅提高电网输送电能的效率,提高电网的运行可靠性。
国家电网公司在输电网已广泛应用facts技术相关电力设备,包括晶闸管控制串联电容器(thyristorcontrolled series capacitor,tcsc)、静止无功补偿器(static var compensator,svc)、可控并联电抗器(controlled shunt reactor,csr)、故障电流限制器(faultcurrent limiter,fcl)及静止同步补偿器(static synchronous compensator,statcom)等,这些facts 装置在特高压、超高压系统中推广应用,对电网的安全、稳定运行发挥了重要的作用。静止同步串联补偿器(static series synchronous compensator,sssc)、统一潮流控制器(unified power flow controller,upfc)、晶闸管控移相器(thyristorcontrolled phase shifting transformer,tcpst)等facts 装置虽然在我国还没有示范工程应用,但相关的研究已在积极开展中。
2. 研究的基本内容与方案
dsr 的典型应用场景包括控制潮流在平行输电通道中的分配比例、提高输电通道的输电能力等。在如图1所示的环网供电系统中,若线路1-2的阻抗小于线路1-3 与线路3-2 的阻抗之和,则负载2需要的电能多数会从线路1-2 传输过来,线路1-2所传输的功率可能超出其输电能力,而线路1-3和3-2 传输的功率却很轻,这样的运行方式十分不经济。通过技术手段将线路1-2上的部分功率转移到线路1-3和3-2上,则既可减轻线路1-2 的负担又提升了线路1-3和3-2的利用率,这样既提高了经济性,同时也提高了安全性。
图1 简单的环网供电系统
3. 研究计划与安排
第1~3周:查阅资料,确定基本框架及工作原理,完成开题报告。
第4~7周:确定dsr各部分结构设计,元件具体选型,控制方案,完成中期报告。
第8~11周:完成dsr装置的建模与仿真设计;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] li zaihua,zheng chao.system analysis of distributedseries coupled power controller[r].beijing:china electric powerresearch institute,2014.
[2] nazir,mnomam,s,broadwater,r, feasibility of dsrapplications in transmission grid operation—control of power #64258;ow and imbalancedvoltage[j].electric power systems reseach,2016,131:187-194.
[3] 分布式柔性交流输电系统静止串行补偿器的研究[j].宁改娣,王跃,王兆安,龙云,肖国春.电工电能新技术.2005(4)