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高压直流输电技术
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High Voltage Direct Current
Transmission Technology
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第四章
直流输电系统的调节控制方式和特性
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直流输电系统的调节控制方式和特性
直流输电的优点之一,是能够通过换流器触发相位的控制,
实现快速和多种方式的调节。目的:
1)不但为了改善直流输电系统本身的运行特性要进行各种调节;
2)而且还可以扩大到以交流系统为对象进行调节,即充分利用直流输电系统
快速调节的特点,改善交流系统的运行特性。
可以说,直流输电系统的许多运行性能,是由调节方式所确
定的,所以自动调节系统在直流输电系统中占有重要的地位。
本节着重讨论直流输电系统的主要控制和调节方式的基本原
理。
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调节控制所基于的特性方程
对于两端直流输电系统,其等值电路如下图所示,图中
左侧为整流桥,右侧为逆变桥。
Id
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整流侧等值电路如下:
R cz Id
Vdz = Vd 0z cosα− Rcz ⋅ Id
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逆变侧等值电路如下:
I d
Vdn = Vd 0n cos β+ Rcn ⋅ Id
− R
或:
Vdn = Vd 0n cosγ− Rcn ⋅ Id
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整流器和逆变器由直流线路相连,即:
当β为恒定时
R cz R l
I d
Vd 0z cosα−Vd 0n cos β
Id =
Rcz + Rl + Rcn
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当γ为恒定时
R cz R l − Rcn
I d
V d 0 z cos α− V d 0 n cos γ
I d =
R cz + R l −
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Vd 0z cosα−Vd 0n cos β V d 0 z cos α− V d 0 n cos γ
Id = I d =
Rcz + Rl + Rcn R cz + R l −
由上述两式可以看出,要改变直流电流Id(或功率),可以从如下两
个方面进行调节:
①控制极调节:调节整流器的触发延迟角α或逆变器的触发超前角
β【也叫逆变角】(或关断角【也就是熄弧超前角γ】),即调节
加到换流阀控制极的触发脉冲相位;
②调节换流器的交流电势Emz或Emn(因为Vdoz和Vdon和二者有关),
一般靠调节发电机励磁或改变换流变分接头来实现。
其中,用控制极进行调节,不但调节范围大,而且非常迅速,是直流输电系
统的主要调节手段;用改变发电机励磁和换流变分接头进行调节,速度较
慢,如:改变换流变分接头通常每档需要5~6秒,而改变α或β(或γ),则只
需要20~30ms。当然,通常这两种方法是配合使用的。
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两类控制手段比较
触发脉冲相位控制:调节αβ, 或γ
换流变分接头控制:调节换流变分接头
项目触发脉冲相位控制换流变分接头控制
调节范围宽窄
调节速度快慢
调节平稳性平稳不平稳
结论主要控制手段辅助控制手段
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