电压源换流器型高压直流输电技术.pptx

1/58电压源换流器型高压直流输电技术20104 23 2/581.2.3.4.5.6.7.VSC-HVDC的起源电压源换流器常见拓扑结构电压源换流器的应用领域及主要工程VSC-HVDC系统简介VSC-HVDC的运行原理VSC-HVDC的控制方式及仿真验证VSC-HVDC的实验方案11:19 内容摘要 ?1997年，ABB公司在瑞典中部的Hallsjon和Grangesberg之间建成首条的工业试验工程。 Ph.D. (McGill)3/58VSC-HVDC起源?1954年，连接Gotland与瑞典大陆之间的世界上第一条高压直流输电线路建成，标志着HVDC进入了商业化时代。?1990年，加拿大McGill大学的Boon-TeckOoi等 首次提出使用PWM技术控制的VSC进行直流输电的概念。从此VSC-HVDC作为一种新兴的输电技术开始进入大发展的商业应用阶段。Prof. Boon-Teck OoiMcGill University11:19 4/58不同的称谓?ABB公司称之为柔性直流输电（HVDCLight）并作为商标注册；?Siemens公司将其注册为HVDCPLUS；?国际上电力方面的权威学术组织CIGRE和IEEE将其 正式称为VSC-HVDC，即“电压源换流器型高压直流输电”。11:19 u1 urucucfu 0 ucUd 0?t?t+- -Ud两电平电压源换流器拓扑结构及其输出交流波形 5/5811:19 电压源换流器常见拓扑结构 ip pABCOnudc iL1udc1udc2iL2 VTa3VTa4VTb1 VTb2VTb3VTb4VTc1 VTc2VTc3 VTc4inio VTa1Uc?0VTa2Us?δisXfPsQs0.31500.32000.32500.33000.33500.34000.34500.3500 0.00-0.50-1.001.000.50_c1_c2_aa 1.00 0.50 0.00-0.50-1.00__三电平电压源换流器拓扑结构及其输出交流波形 6/5811:19 电压源换流器常见拓扑结构 θ5 90?θ(?)UC 0 θ1θ2 θ3θ4Ud2uaSM 1SM 2SM nSM 1SM 2SM nSM 1SM 2SM nSM 1SM 2SM nSM 1SM 2SM nSM 1SM 2SM n+UdSMT1T2D1D2Submodule(SM)C+ - Phase Module多电平电压源换流器拓扑结构及其输出交流波形 7/5811:19 电压源换流器常见拓扑结构 8/58电压源换流器的应用领域11:19 9/5811:19 年率/MW 压/kV 流电压 流/A投运 输送功 直流电 两侧交 直流电 线路长度/km用途Hellsjon19973±1010/1015010工业试验Gotland199954±8080/803502×70 风力发电，地下电缆Directlink2000180±80 132/1103426×59 电力交易，系统互联，地下电缆Tjaerebog20007.2±910.5/10.53582×4.3 风力发电，示范工程Eagle Pass200036± 15.9 132/132 11000(B-B) 电力交易，系统互联，电压控制Cross Sound 2001 Cahle330± 150 345/138 11752×40 电力交易，系统 互联，海底电缆Murray Link 2002200± 150 132/220 1400 2×180 电力交易，系统 互联，地下电缆 10/5811:19 VSC-HVDC的主要工程 投运 输送功 直流电 两侧交 直流电 电缆长 年 率/MW 压/kV 流电压 流/A 度/km用途TrollA2005 2×42±6056/1324004×70 绿色环保，海底电缆Estlink2006350±150 400/330 12302×72 电力交易，系统互联， 地下电缆Valhall201078±150 300/11-292绿色环保，海底电缆 11/5811:19 VSC-HVDC的主要工程 12/58VSC-HVDC系统简介换流桥换流变压器换流电抗器交流滤波器直流电容器直流电缆控制与保护系统11:19 13/58330 MW的VSC-HVDC换流站俯视图11:19 VSC-HVDC系统简介 14/58VSC-HVDC系统简介--换流桥换流桥每个桥臂是由若干个IGBT级联而成。对于大容量换流器，每臂可能有上百个IGBT级联而成。IGB