电力交直流系统稳定分析模型与控制特点分析
摘要：高压交流输电带来巨大效益的同时，也带来了运行的复杂性，随之而来将出现一系列技术上和管理上的新问题。
电力直流系统的运行会出现许多严重的技术问题，其中之一就是与直流系统相连的弱交流系统的电压稳定性问题。
电力直流系统稳定分析模型与控制特点分析是十分必要的，能够判断电力系统具有多大的电压稳定裕度，并指出采取合适的控制措施使电力系统运行在安全裕度之内，可以作为调度运行人员判断电压稳定性程度的一种简单、快捷的工具，预防电压崩溃事故的发生。
但直到目前为止，还没有形成系统化。
下载论文网 关键词：交直流系统稳定性 控制 一、高压直流输电技术优缺点 现代交流输电电压越来越高，电网不断扩大，发电侧和用电侧的电力设备容量越来越大，因而保证电力系统稳定运行、提高抗干扰能力、防止系统瓦解就成为头等大事。
直流输电线路没有无功损耗，不存在系统稳定性问题，它的这种长处只有通过高电压大容量的电力电子换流装置才有可能实现。
当然，高压直流输电技术目前还存在一些缺点，主要是： （1）换流装置造价较贵，一个换流阀要多个元件串联而成； (2)换流装置消耗一定无功功率，在换流站需要增加相应的无功补偿装置；换流器运行中产生的谐波对通信系统有影响，使发电机、电容器过热，应采取滤波措施； 二、电力直流系统稳定性分析 根据直流输电系统所连接的两端交流系统是否属于同一个同步电网，直流输电所发挥的技术优势是完全不同的。
可明确地划分为两类：其一是直流输电系统嵌入在同一个交流同步交流系统中，其二是直流输电系统作为两个同步交流系统之间的联络线。
定电流一定电压调节的调节效应相当大。
因此对于连于弱系统的逆变器用定电压调节方式较好；当送端为弱系统时，整流器采用定电流调节最好。
交直并联系统中，把送端看作等值发电机，其电磁功率可近似表示为 系统暂态过程的影响。
实际上直流功率的调节相当于发电机电气制动功率的调节，但对暂态过程的影响可看作机械功率的调节。
直流输电功率的调节和交流线路的自动重合闸相配合，将能更有效的提高系统的功角稳定性。
当直流输电系统作为两个交流系统之间的联络线时，两个交流系统是非同步的，可独立运行。
同时，直流输电的固有优势可以充分发挥，如限制短路电流水平、从网络结构上根除低频振荡的发生以及在网络结构上隔断交流故障的传递等。
三、交直流系统稳定性分析模型 （一）稳态模型 在电力系统机电暂态过程中，根据直流环节两端交流电压的变化决定该直流线路的运行方式。
即整流侧恒电流或αmin方式，逆变侧恒熄弧角或恒电流方式。
在正常方式即系统未受干扰的初始方式下，直流环节运行于逆变侧熄弧角方式； 在系统承受某一干扰，整流侧交流电压降低到一定限度，整流侧可控硅触发角处于最小值αmin时，系统转入逆变侧恒电流运行方式。
（二）准稳态模型 如果直流输电两端中任一端交流短路水平较低，则直流设备的动态性能将影响交流系统的稳定性，从而要求暂态稳定程序中使用的直流输电模型有足够的精度。
在准稳态模型中，换流阀的功能即交直流系统之间的联结仍用平均值方程表示，即使用稳态模型的描述方法。
这些方程式已在潮流计算中使用。
准稳态模型中直流线路的模拟根据不同的精度要求可以采用不同的模拟回路。
最简单的与稳态模型一样，只模拟线路电阻，方程式是： Vdi=RdcId + Vdj （三）暂态模型 即直流换流器用三相暂态模型表示。
这种模型可以详细模拟交流系统发生不对称故障后三相电压不平衡情况下换流阀的工作情况，包括换相失败的工况。
因为在这种情况下，更容易发生换相失败。
而暂态模型除换流阀工况有详细模拟外，直流线路动态和调节器的模拟亦更为详尽。
暂态模型的程序实现比较复杂，特别是两种模拟的切换和接口更需要专门的程序技巧，因而实际上这种模型并未得广泛应用。
为了满足国内大规模AC/DC混合系统计算的需要；一种可实现快速稳定计算和实时仿真的模型及算法正在研究和开发之中。
建立准确的直流控制系统模型对研究电力直流系统的稳定问题至关重要。
采用功率、电流和频率调制能有效提高系统的功角稳定性，定功率运行方式对交流系统的电压稳定不利。
暂态情况下逆变侧控制中的低压限流、正斜率控制和换相失败预测等功能对受端系统的电压恢复和电压稳定非常有效。
参考文献： [1] 交直流混合运行电力系统动态稳定分析中直流准稳态线性化模型的研究 彭波 广东电力 2008/03 [2] 电力交直流系统稳定分析模型与控制特征 黄晓慧 中国高新技术企业 2007/10 [3] 电力直流系统的暂态稳定分析方法 陈作兵 广东水利水电 2005/05 （责任编辑：罗亦成）。