【摘 要】
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随着电力系统的发展,电力负荷急剧增长、大容量发电机的出现以及水、煤等一次能源分布的不平衡并且远离负荷中心等因素,客观上提出了远距离、大容量输送电力的要求.因此相应
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随着电力系统的发展,电力负荷急剧增长、大容量发电机的出现以及水、煤等一次能源分布的不平衡并且远离负荷中心等因素,客观上提出了远距离、大容量输送电力的要求.因此相应的输电方式急需新的发展和研究.为此中国西安交通大学王锡凡教授提出了一种新型的适合远距离、大容量的新型输电方式--分频输电系统.为实现分频输电,按传统的设计,输电系统终端必须有铁磁型倍频变压器,把低频发电机发出的电能转换为工频电能.但铁磁型倍频变压器的研究和试验表明,这种变压器的设计和运行存在许多问题.因此该文提出了采用矩阵式交交变频器替代铁磁型倍频变压器的基于矩阵式交交变频的柔性分频输电系统的设想.为了对基于矩阵式交交变频的柔性分频输电系统可行性进行初步的探讨和研究,该文首先提出了矩阵式交交变频换流站的构成模型,重点对其工作原理以及一些运行特性进行了分析.在此基础上在MATLAB Simulink环境下利用Power System Blockset等一些工具箱搭建了矩阵式交交变频器简化和复杂两个仿真模型,进而建立了整个柔性分频输电系统的仿真模型.利用建立的系统仿真模型,在一定参数条件下,对系统的稳态运行方式进行了分析研究,着重研究了系统的传输容量和输送效率、谐波和无功补偿等问题,并和其它的输电方式进行了比较.仿真结果表明矩阵式变频换流站的有功功率变换效率达97％,远远高于铁磁型倍频变压器的变换效率.该文分析的结果显示出,基于矩阵式交交变频的柔性分频输电系统是分频输电技术和电力电子技术灵活、高效的结合,是一种有着经济与技术优势的全新的输电方案,特别在开发水电时有着很好的应用前景,值得进一步深入研究.
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