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基于PSCAD的宁东直流输电系统建模与仿真分析
概述
本论文基于PSCAD软件对宁东直流输电系统进行建模与仿真分析，主要包括几个方面，分别为系统结构与参数、控制策略、稳态和暂态特性等方面。宁东直流输电系统是我国已建成的大规模直流输电工程之一，其建设是我国高压直流输电技术的一个重要里程碑，对于加强我国能源网络的可靠性和稳定性，优化能源结构，提高电力系统的经济性和环境友好性具有重要意义。
系统结构与参数
宁东直流输电系统主要由两个互为镜像的换流站、输电线路、地线系统、直流电源系统等组成。其中，换流站采用二极及四极换流设计，每个换流站均由罗氏电容器、换流阀、变压器、重复器等设备组成。输电线路采用交流输电线路，其中东线总长1340km，西线总长1156km，均采用500kV输电电压等级。地线系统采用U型悬挂式地线系统，具有良好的减震性能和优异的接地效果。直流电源系统采用水力发电机组和升压变压器，通过直流电缆将电力输送至换流站，再由换流阀进行转换和调节，并通过交流输电线路将交流电力输送至各地。
控制策略
宁东直流输电系统的控制策略主要分为静态和动态两种，静态控制主要是为了实现电压和功率的平衡，其中电压控制包括直流线路电压和交流线路电压控制，功率控制包括有功功率和无功功率控制；动态控制主要是为了实现系统的快速动态响应和稳定控制，其中包括故障响应、风电电力波动处理、电网频率响应等方面。
稳态特性
宁东直流输电系统在稳态下的主要表现为直流线路电压和交流线路电压的稳定，线路损耗的小等特点。其中，直流电压的稳定控制主要通过变压器进行调节，实现电压变换，同时通过重复器进行检测和控制。交流电压的稳定控制主要通过交流输电线路的补偿控制实现。线路损耗的小主要得益于直流输电系统的特点，即直流电源和直流线路之间不存在电感损耗和电容损耗。
暂态特性
宁东直流输电系统在暂态下的表现主要包括直流电压的瞬时变化和交流线路电流的瞬时变化等。其中，直流电压的瞬时变化主要受换流阀的响应速度和泄压电阻等影响。交流线路电流的瞬时变化主要受电容器和变压器等电气设备的特殊特性影响。为了实现系统的稳定性和安全性，需要采取相应的措施，如在换流站设置韧性闸阀、在交流线路中加入电容器组等。
结论
本论文基于PSCAD软件对宁东直流输电系统进行了建模与仿真分析，主要分析了系统结构与参数、控制策略、稳态和暂态特性等方面。研究结果表明，宁东直流输电系统具有稳定性好、损耗小、响应速度快等优点，同时在实际操作中需要注意控制策略的优化和暂态特性的处理，以确保系统的稳定性和安全性。