【摘 要】
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控制系统是高压直流输电系统的核心。如何改善直流系统的运行控制性能,如何充分利用直流控制的独特优势来改善电网的稳定性,如何协调混合系统中的各类控制元件,一直是电力界
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控制系统是高压直流输电系统的核心。如何改善直流系统的运行控制性能,如何充分利用直流控制的独特优势来改善电网的稳定性,如何协调混合系统中的各类控制元件,一直是电力界和控制界关注的问题。随着西电东送、全国联网工程的逐步实施,我国将形成复杂的交直流联合网架结构,而解决此类问题也变得越来越重要。论文着重对交直流混合系统的协调控制策略进行了较为深入的研究,提出了一些控制方法,并通过数字仿真进行了分析。另外,对换流变压器的分接头辅助控制器的建模问题进行了初步探索。论文的主要内容包括:基于单机无穷大交直流并联系统,综合考虑发电机、励磁控制器和直流输电系统的动态调节过程,建立九阶动态模型。以直流系统整流侧电流控制器的辅助调节信号、逆变侧关断角控制器的辅助调节信号以及励磁系统参考电压作为控制变量,设计了系统的全状态反馈线性最优控制器。数字仿真结果表明,所设计的控制器具有良好动态品质,并能有效改善系统的暂态稳定性。基于单机无穷大交直流并联系统,忽略励磁控制器,综合考虑发电机和直流输电系统的动态调节过程,建立六阶动态模型。以整流侧触发延迟角的调节信号、逆变侧触发超前角的调节信号以及发电机励磁电压作为控制变量,以直流线路电流、逆变侧关断角以及发电机功角的偏移量作为目标输出,用直接反馈线性化方法设计了系统的非线性控制器。数字仿真结果表明,所设计的控制器具有良好动态品质,并能显著改善系统的暂态稳定性。基于直流输电系统的详细电路仿真模型,考虑换流变压器变比与整流侧触发延迟角或逆变侧关断角的关系,设计分接头的辅助控制器。当触发延迟角或关断角越限并且越限时间超过规定的时间时,启动分接头辅助控制,通过步进式调节,使其回到规定的运行范围以内。数字仿真结果效验了控制器的调节性能。
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