第3章简单电力网络的计算和解说.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 直流输电的优点 线路造价低 适宜远距离输电 输电距离不受电力系统同步稳定运行要求的限制 限制短路电流 实现快速调节 交直流输电线路并列运行可提高交流输电系统的稳定性 * 直流输电的组成 直流输电系统的组成 直流输电线路：输送功率 平波电抗器：减小谐波的影响 换流站：交流－直流或者直流－交流的变换 换流器：一般用三相桥式整流电路，整流桥的六个臂采用可控硅整流器。每臂称为一个阀臂或阀。 控制器 保护器 换流变压器 * 运行方式 单极运行方式 双极运行方式 同级运行方式 * 单极运行方式 单极系统以负极性运行。直流架空线路受雷击的几率以及电晕引起的无线电干扰都比用正极性运行时小。 * 双极运行方式 通常情况下，注入两级的电流相等，没有接地电流。有时，会用第三根导线将中点连接。 * 同级运行方式 两条输电线路同级，通常都用负极。由于大地回路会对地下管道腐蚀，因此通常接入回流线路。 * 换流原理 整流：把三相交流点变换成直流电 逆变：把直流电变换成三相交流电 整流和逆变是直流输电的两个最重要的缓解，组成这两部分的换流器，一般由一组可控的三相桥式整流电路串连（或并联）而成。 以单组整流桥的运行状态为例，分析换流器工作原理。 * HVDC电路分析 * HVDC电路分析 不考虑电源电抗器，不考虑触发延迟时： 考虑触发延迟，考虑电源阻抗时： 考虑电源阻抗，换相重叠角引起电压下降： * HVDC电路分析－结论 通过以上分析，可以得到多桥换流器母线电压电流公式如下： * HVDC系统控制－等值模型 电力系统图 等值电路图 电压特性 * HVDC系统控制－数学推导 直流电流 整流端输入功率 逆变端输出功率 * HVDC系统控制－目标 当交流系统电压波动时，能够保护直流部分不产生大的波动。 保持直流电压接近整定值。 维持发送和接受端的功率因子足够高。 保证换流站额定功率 减小所联交流系统的损耗 当负荷增大时，减小压降 减少换流站吸收的额定功率 使逆变器和整流器不发生换相失败。 * HVDC系统控制－常用手段 定触发角控制(constant ignition angle) 定电流控制(constant current) 定熄弧角控制(constant extinction angle) * HVDC系统控制－其它方式 定电压控制(constant voltage mode) 定触发提前角(constant mode) 分接头调节控制(tap changer control) 逆变器附加电压控制(满足线路电压) 整流器附加触发角控制(触发角为正常值) 电流限制(current limit) 最大电流限制(1.2~1.3额定满载电流) 最小电流限制 基于电压的电流限制 (VDCOL) 最小触发角限制(minimum firing angle limit) 功率控制(power control) 直流系统附加控制(auxiliary controls for ac system) * HVDC系统控制－综合效果 * HVDC系统潮流模型—控制模式比较 * 作业 1、什么是电压降落、电压损耗、电压偏移和电压调整？ 2、什么是线路的自然功率？ 3、标称电压为220kV、长度为200km的单回输电线路，已知线路末端负荷和末端电压，如下图所示： 线路参数为：r1=0.108Ω/km，x1=0.427Ω/km，b1=2.665×10-6 S/km 。试求线路始端电压U1和始端功率S1。 * * * * * * * * * * * * * * * 同一电压等级开式网 简化等值电路图 * 3、计算电压降落和功率损耗 计算方法： 逐段向另一端推算。 例如，已知末端电压Ua和末端功率SLa求其它各点功率和电压，则有a点逐段计算，最后推算到d点。 对同一电压等级开式网的计算步骤的分析，来学习有功计算开式网潮流的方法。 * 同一电压等级开式网计算 第一步：设Ua为参考电压 1、计算第Ⅰ段线路末端电纳中的功率损耗 2、确定送往a点的负荷 3、求第Ⅰ段线路阻抗中的电压降落及功率损耗 * 同一电压等级开式网计算 第一步：设Ua为参考电压 4、计算b点电压 5、计算功率Sa’ 第二步：计算第Ⅱ段线路电压降落和功率损耗 1、计算第Ⅱ段线路末端电纳中的功率损耗 2、确定送往b点的负荷 * 同一电压等级开式网计算 第二步：计算第Ⅱ段线路电压降落和功率损耗 3、求第Ⅱ段线路阻抗中的电压降落及功率损耗 4、计算c点电压 5