По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.314.5

Регулирование напряжения и потоков реактивной мощности в сети, содержащей электропередачу постоянного тока на базе преобразователей напряжения

Гольдштейн М. Е. канд. техн. наук, профессор, Южно-Уральский государственный университет (НИУ), г. Челябинск
Корбуков Н. В. аспирант, кафедра «Электрические станции, сети и системы», Южно-Уральский государственный университет (НИУ), г. Челябинск

Рассмотрено влияние передачи постоянного тока на базе преобразователей напряжения на длительные режимы энергосистемы. Описана структура регуляторов ППТН. Показаны регулировочные возможности передачи при изменениях нагрузок в сети.

Литература:

1. Поссе А.В. Схемы и режимы электропередачи постоянного тока. – Л.: Энергия, 1973. – 302 с.

2. Sood V.K. HVDC and FACTS controllers: applications of static converters in power systems. – NewYork: Springer, 2004. – 295 p.

3. Гольдштейн М.Е., Филяев К.Ю. Универсальная математическая модель системы с вентильными асинхронными связями // Электричество. – 2008. – № 6. – С.12–18.

4. Корбуков Н.В., Гольдштейн М.Е. Допустимые длительные режимы передачи постоянного тока на базе преобразователя напряжения // Электроэнергетика глазами молодежи: науч. тр. IV Междунар. науч.-техн. конф., Т.1, г. Новочеркасск, 14–18 окт. 2013 г. Мин-во образования и науки РФ, Юж.-Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) имени М.И. Платова. – Новочеркасск: Изд. Лик, 2013. – C. 148–151.

5. Булатов Б.Г. Гольдштейн М.Е., Корбуков Н.В. Особенности моделирования передачи постоянного тока на базе преобразователя напряжения в составе электрической сети // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14. – № 34. – С. 31–36.

6. Гольдштейн М.Е., Корбуков Н.В. Функции передачи постоянного тока на базе преобразователей напряжения в режиме установившегося короткого замыкания в энергосистеме // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2015. – Т.

15. – № 3. –С. 20–24.

7. Du C. VSC-HVDC for Industrial Power Systems // Thesis for the degree of Doctor of Philosophy. – Chalmers University of Technology, Goteborg, Sweden, 2007. – 130 p.

8. Zhang L. Modelling and control of VSCHVDC links connected to weak ac systems // Ph.D. dissertation, Royal Institute of Technology. – Stockholm, 2010.

9. Latorre H.F. A Multichoice Control Strategy for a VSC-HVDC // Licentiate thesis, Royal Institute of Technology School of Electrical Engineering Electric Power Systems. – Stockholm, Sweden, 2008.

Многие годы концевые подстанции передачи постоянного тока (ППТ) выполнялись на базе двухмостовых преобразователей тока с фазовым регулированием. И выпрямительная, и инверторная подстанции потребляли реактивную мощность, величина которой зависела от глубины регулирования [1, 2]. Это требовало установ ки источников реактивной мощности на концевых подстанциях. Регулирование и напряжения, и реактивной мощности в примыкающих сетях затруднялось, а в длительных режимах функция ППТ сводилась только к электропередаче активной мощности. Быстродействие регулирования расширяло функции таких ППТ в аварийных режимах примыкающих сетей.

С конца XX века на ППТ и вставках постоянного тока (ВПТ) начали широко применяться силовые транзисторы IGBT, тиристоры GTO и IGCT, которые можно не только включать, но и выключать по цепи управления. В этих случаях концевые подстанции выполняются на базе преобразователей напряжения [2, 4–9], что приводит к существенному изменению функций современных передач и вставок постоянного тока.

Преобразователь напряжения (ПН) позволяет генерировать переменное напряжение заданной амплитуды и фазы независимо от вектора сетевого напряжения, обуславливая протекание активного и реактивного тока в любом направлении. Это означает, что ПН может работать во всех четырех квадрантах мощности. Кроме того, преобразователи на концевых подстанциях могут регулировать напряжение в примыкающих узлах энергосистемы независимо друг от друга, т. е. они, кроме преобразования активной мощности на концевых подстанциях, выполняют функции двух СТАТКОМов, предоставляя передаче постоянного тока большие возможности по регулированию напряжений и потоков мощностей в длительных режимах энергосистемы.

Система управления ППТ на базе ПН. Базовая структура регуляторов ППТН и ВПТН (рис. 1) учитывает особенности функциональных возможностей ПН их концевых подстанций. На каждой из двух преобразовательных подстанций возможно регулирование на стороне переменного и постоянного тока: на одной подстанции регулируется активная мощность, на другой – выпрямленное напряжение. На стороне переменного тока преобразователи действуют независимо друг от друга и регулируют напряжение либо реактивную мощность в примыкающих узлах энергосистемы. При регулировании учитываются ограничения по полному току в вентилях и генерируемому переменному напряжению ПН [4].

Для Цитирования:
Гольдштейн М. Е., Корбуков Н. В., Регулирование напряжения и потоков реактивной мощности в сети, содержащей электропередачу постоянного тока на базе преобразователей напряжения. Оперативное управление в электроэнергетике: подготовка персонала и поддержание его квалификации. 2016;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: