XX 学
毕 业 设 计（ 文）开 题 报 告
题目： 高压直流输电功补偿研究
学生姓名： 学 号：
院系：电气电子工程学院 专业班级：电气
指导教师： 职 称： 教授
2013年X月X日
选题背景意义
国幅员辽阔发电源分布电负荷分布极衡江浙等东部海区广东区济较发达电力负荷分布较密集源需求较高源极匮乏西部区济较落电需求负荷较低源需求较源较丰富国客观现实决定国跨区域电力规模流动必然性着口断增加国民济快速增长土资源越发匮乏宝贵电力发展建设越越受走廊资源站址资源限制国国情决定建设发展高压直流输电（HVDC）具重济意义技术创新意义[1]
直流输电交流输电相优点：首先线路造价低节省电缆费次运行电损耗传输节效果显著[8]适宜海输电济性直流输电技术性圈点限制系统短路电流直流输电系统稳定性较强直流输电调节速度快运行正常情况保证稳定输出事情况实现紧急支援直流输电通晶闸换流器快速调整功率实现潮流翻转外直流输电线路电容充电电流直流线路电容充电电流电压分布稳负载发生电压异常需联电抗[2]直流输电适场合： 远距离功率输电海底电缆送电频率频率非期运行交流系统间联络电缆城市供电交流系统互联配电网增容时作限制短路电流措施配合新源输电[4] 高压直流输电够实现跨区域电网连接交流输电系统中连接电力系统中步发电机必须保持步运行果两交流系统采直流输电连接直流线路中没电抗存述稳定问题说直流输电受输电距离限制[6]
着高压直流输电技术日益成熟输电设备研发日益加快保证高压直流输电高效稳定运行高压直流输电远距离功率输电跨区域电网连接方面显示出极优越性[3]
高压直流输电工程中采普通晶闸换流阀进行换流高压直流输电换流站般采电网电源换相技术种方法特点换流器运行时需电网中吸收量功功率[7]换流站整流侧逆变侧交流系统中吸收功功率换流站交流系统交换功功率成正整流装置吸取功功率约功30～50逆变装置吸取功功率约功40～60[5]
功功率电网影响：功功率会导致电设备容量增加功功率增加会导致电流增加增加视功率导致变压器发电机导线等电气设备容量增加样话控制设备测量仪表规格尺寸等方面改变功功率增加线路设备总电流会增加设备线路损耗会增加功功率会变压器线路电压降增果击性功功率负载电压会产生剧烈波动恶化电质量功功率控制会电网产生估量损失应高压直流输电种功功率需求较设备进行功补偿[11]
换流站需功功率赖接入交流系统提供换流站接入交流系统太功功率交换换流站交流系统中吸取输出量功功率时会导致功功率损失时换流站交流电压会幅增加根换流站功功率特性装设合适功补偿设备[10]保证高压直流输电系统安全稳定运行[9]
二国外研究现状
1针高压直流输电研究现状
1928年栅极控制力汞弧阀研制成功高压直流输电成现实高压直流输电首先应海底电缆输电早期直流输电工程1954年瑞典哥特兰岛工程1967年意利撒丁岛工程然高压直流输电应长距离输电2006年止全世界已投入运行直流输电工程80中汞弧阀直流输电工程11全部直流输电发展前25年成果余均晶闸直流输电工程直流输电工程中背背工程约占28占工程三分余三分二长距离直流输电[12]
国20世纪50年代开始事直流输电研究80年代末国高压直流输电技术研究发展取突飞猛进提高已建成投入运行10高压直流输电工程国计划2020年前投运直流输电工程超30实现西电东送战略规划国正推进±660kV±800kV±1000kV特高压直流输电工程国已建成世界第±800kV特高压直流输电工程建设[13]
2 针换流站功补偿限制现状
目前世界已投运直流工程中换流站采联功补偿设备选择类型决定系统强度般短路5 时考虑电容器电抗器短路3～5时会涉电压稳定性问题需考虑采具电压控制力静止功补偿设备 短路3 时交流系统较弱采常规换流技术外需考虑装设功补偿设备效办法装设步调相机[14]传统功补偿滤波手段设置联电容器交流滤波器( 占换流站90)国葛洲坝—南桥±500 kV 工程天生桥—广州±500 kV 工程三峡—常州±500 kV 工程三峡—广东± 500 kV工程云广±800 kV 工程灵宝直流背背工程等均采方式
机械投切电容器电抗器步调相机传统形式功补偿设备静止功补偿装置较新型功补偿装置[15]静止功补偿装置直流工程中已应英法海峡直流工程加恰图卡背背工程中国俄罗斯黑河背背工程青海西藏直流工程等采静止功补偿器直流工程中应较少
三设计（文）研究容预期目标
1 广泛收集整理高压直流输电功补偿方面文献资料
2 重点分析研究高压直流输电换流器吸收功机理影响素直流输电运行方式关系
3MatlabPSCADEMTDC仿真软件建立高压直流输电系统仿真模型
4 利建仿真模型仿真计算第2项研究容
5 述仿真结果进行分析较出合理解释提出高压直流输电功补偿合理化建议
预期目标：通次毕业设计直流输电极发展前景电网较新技术新认识较深入解时锻炼动手动脑力通量搜集文献资料互联网搜索力较提升
四工作进度安排
序号
设计项目名称
完成时间
备注
1
明确毕业设计（文）容求分阶段完成时间工作成果参考资料调研计划等
2013325331
1周
2
查找文献收集资料撰写开题报告文献综述参考文献应少15篇
20134147
1周
3
导师检查开题报告终完成开题报告事外文资料翻译
201348414
1周
4
完成外文资料翻译
2013415421
1周
5
进步分析理解知识点
2013422428
1周
6
建立仿真模型
201342955
1周
7
完成毕业设计（文）中期检查表调试仿真模型
201356512
1周
8
仿真计算结果分析
2013513519
1周
9
仿真计算撰写毕业设计文
2013520526
1周
10
提交毕业设计文
201352762
1周
11
文检测复制重复率高30处进行修改进步完善毕业设计文
20136369
1周
12
准备答辩提交文答辩PPT
2013610616
1周
13
答辩
2013617623
1周
五参考文献
［1］ 浙江学发电教研组直流输电科研组． 直流输电［M］．北京 电力工业出版社1982．
［2］ 赵畹君． 高压直流输电工程技术［M］． 北京 中国电力出版社2004．
［3］ 殷威扬文俊刘洪涛等． 葛—南直流输电工程功电压控制研究［J］． 电网技术200632( 9) 6266．
［4］ 杨志栋殷威扬李亚男． 三沪直流工程功补偿控制方案［J］． 电力建设 20072
［5］ 邱伟钟杰峰伍文城． ± 800 kV 云广直流换流站功补偿配置方案［J］． 电网技术2
［6］ 李兴源． 高压直流输电系统运行控制［M］． 北京 科学出版社1998．
［7］ MATHUR R MVARMA R K． 基晶闸柔性交流输电控制装置［M］． 北京 机械工业出版社2005．
［8］ 谢荣姜齐荣． 柔性交流输电系统原理应［M］．北京 清华学出版社2006．
［9］ NAYAK O BGOLE A MCHAPMAN D Get al． Dynamic performance of static and synchronous compensators at an HVDC inverter bus in a very weak AC system［J］． IEEE Transactions on Power systems 1994
［10］ 王雁凌震王官洁． 静止功补偿器高压直流系统中应［J］． 电网技术1996
［11］ THORVALDSSON BRNLV BSAETLIRE E et al． Joint operation HVDCSVC［C］． IEE Conference on AC and DC Power Transmission Publication 1996
[12］ STANKOVIC A MSTEFANOV P CTADMOR Get al．Dissipativity as a unifying control design framework for suppression of low frequency oscillations in power systems［J］．IEEE Transactions on Power Systems1999
［13］ DANESHPOOY AGOLE A M． Frequency response of the thyristor controlled series capacitor［J］． IEEE Transactions on Power Delivery2001
[14] Horwill C AREVA T&D Power ElectronAn Application of HVDC to the deicing of Transmission LinesIEEE2006
[15]Krishanayya P C S．An evaluation of the R&D requirements or developing HVDC convener stations for voltage above 600kV[C]．CIGRE 1 988 Session14—07
六指导教师意见
针选题目查阅参考文献资料较齐全资料做纳整理较完备具体研究方法手段制订时间表合理通开题报告
指导教师签名：
2013年X月X日
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XX 学
毕 业 设 计（ 文）开 题 报 告
题目： 高压直流输电功补偿研究
学生姓名： 学 号：
院系：电气电子工程学院 专业班级：电气
指导教师： 职 称： 教授
2013年X月X日
选题背景意义
国幅员辽阔发电源分布电负荷分布极衡江浙等东部海区广东区济较发达电力负荷分布较密集源需求较高源极匮乏西部区济较落电需求负荷较低源需求较源较丰富国客观现实决定国跨区域电力规模流动必然性着口断增加国民济快速增长土资源越发匮乏宝贵电力发展建设越越受走廊资源站址资源限制国国情决定建设发展高压直流输电（HVDC）具重济意义技术创新意义[1]
直流输电交流输电相优点：首先线路造价低节省电缆费次运行电损耗传输节效果显著[8]适宜海输电济性直流输电技术性圈点限制系统短路电流直流输电系统稳定性较强直流输电调节速度快运行正常情况保证稳定输出事情况实现紧急支援直流输电通晶闸换流器快速调整功率实现潮流翻转外直流输电线路电容充电电流直流线路电容充电电流电压分布稳负载发生电压异常需联电抗[2]直流输电适场合： 远距离功率输电海底电缆送电频率频率非期运行交流系统间联络电缆城市供电交流系统互联配电网增容时作限制短路电流措施配合新源输电[4] 高压直流输电够实现跨区域电网连接交流输电系统中连接电力系统中步发电机必须保持步运行果两交流系统采直流输电连接直流线路中没电抗存述稳定问题说直流输电受输电距离限制[6]
着高压直流输电技术日益成熟输电设备研发日益加快保证高压直流输电高效稳定运行高压直流输电远距离功率输电跨区域电网连接方面显示出极优越性[3]
高压直流输电工程中采普通晶闸换流阀进行换流高压直流输电换流站般采电网电源换相技术种方法特点换流器运行时需电网中吸收量功功率[7]换流站整流侧逆变侧交流系统中吸收功功率换流站交流系统交换功功率成正整流装置吸取功功率约功30～50逆变装置吸取功功率约功40～60[5]
功功率电网影响：功功率会导致电设备容量增加功功率增加会导致电流增加增加视功率导致变压器发电机导线等电气设备容量增加样话控制设备测量仪表规格尺寸等方面改变功功率增加线路设备总电流会增加设备线路损耗会增加功功率会变压器线路电压降增果击性功功率负载电压会产生剧烈波动恶化电质量功功率控制会电网产生估量损失应高压直流输电种功功率需求较设备进行功补偿[11]
换流站需功功率赖接入交流系统提供换流站接入交流系统太功功率交换换流站交流系统中吸取输出量功功率时会导致功功率损失时换流站交流电压会幅增加根换流站功功率特性装设合适功补偿设备[10]保证高压直流输电系统安全稳定运行[9]
二国外研究现状
1针高压直流输电研究现状
1928年栅极控制力汞弧阀研制成功高压直流输电成现实高压直流输电首先应海底电缆输电早期直流输电工程1954年瑞典哥特兰岛工程1967年意利撒丁岛工程然高压直流输电应长距离输电2006年止全世界已投入运行直流输电工程80中汞弧阀直流输电工程11全部直流输电发展前25年成果余均晶闸直流输电工程直流输电工程中背背工程约占28占工程三分余三分二长距离直流输电[12]
国20世纪50年代开始事直流输电研究80年代末国高压直流输电技术研究发展取突飞猛进提高已建成投入运行10高压直流输电工程国计划2020年前投运直流输电工程超30实现西电东送战略规划国正推进±660kV±800kV±1000kV特高压直流输电工程国已建成世界第±800kV特高压直流输电工程建设[13]
2 针换流站功补偿限制现状
目前世界已投运直流工程中换流站采联功补偿设备选择类型决定系统强度般短路5 时考虑电容器电抗器短路3～5时会涉电压稳定性问题需考虑采具电压控制力静止功补偿设备 短路3 时交流系统较弱采常规换流技术外需考虑装设功补偿设备效办法装设步调相机[14]传统功补偿滤波手段设置联电容器交流滤波器( 占换流站90)国葛洲坝—南桥±500 kV 工程天生桥—广州±500 kV 工程三峡—常州±500 kV 工程三峡—广东± 500 kV工程云广±800 kV 工程灵宝直流背背工程等均采方式
机械投切电容器电抗器步调相机传统形式功补偿设备静止功补偿装置较新型功补偿装置[15]静止功补偿装置直流工程中已应英法海峡直流工程加恰图卡背背工程中国俄罗斯黑河背背工程青海西藏直流工程等采静止功补偿器直流工程中应较少
三设计（文）研究容预期目标
1 广泛收集整理高压直流输电功补偿方面文献资料
2 重点分析研究高压直流输电换流器吸收功机理影响素直流输电运行方式关系
3MatlabPSCADEMTDC仿真软件建立高压直流输电系统仿真模型
4 利建仿真模型仿真计算第2项研究容
5 述仿真结果进行分析较出合理解释提出高压直流输电功补偿合理化建议
预期目标：通次毕业设计直流输电极发展前景电网较新技术新认识较深入解时锻炼动手动脑力通量搜集文献资料互联网搜索力较提升
四工作进度安排
序号
设计项目名称
完成时间
备注
1
明确毕业设计（文）容求分阶段完成时间工作成果参考资料调研计划等
2013325331
1周
2
查找文献收集资料撰写开题报告文献综述参考文献应少15篇
20134147
1周
3
导师检查开题报告终完成开题报告事外文资料翻译
201348414
1周
4
完成外文资料翻译
2013415421
1周
5
进步分析理解知识点
2013422428
1周
6
建立仿真模型
201342955
1周
7
完成毕业设计（文）中期检查表调试仿真模型
201356512
1周
8
仿真计算结果分析
2013513519
1周
9
仿真计算撰写毕业设计文
2013520526
1周
10
提交毕业设计文
201352762
1周
11
文检测复制重复率高30处进行修改进步完善毕业设计文
20136369
1周
12
准备答辩提交文答辩PPT
2013610616
1周
13
答辩
2013617623
1周
五参考文献
［1］ 浙江学发电教研组直流输电科研组． 直流输电［M］．北京 电力工业出版社1982．
［2］ 赵畹君． 高压直流输电工程技术［M］． 北京 中国电力出版社2004．
［3］ 殷威扬文俊刘洪涛等． 葛—南直流输电工程功电压控制研究［J］． 电网技术200632( 9) 6266．
［4］ 杨志栋殷威扬李亚男． 三沪直流工程功补偿控制方案［J］． 电力建设 20072
［5］ 邱伟钟杰峰伍文城． ± 800 kV 云广直流换流站功补偿配置方案［J］． 电网技术2
［6］ 李兴源． 高压直流输电系统运行控制［M］． 北京 科学出版社1998．
［7］ MATHUR R MVARMA R K． 基晶闸柔性交流输电控制装置［M］． 北京 机械工业出版社2005．
［8］ 谢荣姜齐荣． 柔性交流输电系统原理应［M］．北京 清华学出版社2006．
［9］ NAYAK O BGOLE A MCHAPMAN D Get al． Dynamic performance of static and synchronous compensators at an HVDC inverter bus in a very weak AC system［J］． IEEE Transactions on Power systems 1994
［10］ 王雁凌震王官洁． 静止功补偿器高压直流系统中应［J］． 电网技术1996
［11］ THORVALDSSON BRNLV BSAETLIRE E et al． Joint operation HVDCSVC［C］． IEE Conference on AC and DC Power Transmission Publication 1996
[12］ STANKOVIC A MSTEFANOV P CTADMOR Get al．Dissipativity as a unifying control design framework for suppression of low frequency oscillations in power systems［J］．IEEE Transactions on Power Systems1999
［13］ DANESHPOOY AGOLE A M． Frequency response of the thyristor controlled series capacitor［J］． IEEE Transactions on Power Delivery2001
[14] Horwill C AREVA T&D Power ElectronAn Application of HVDC to the deicing of Transmission LinesIEEE2006
[15]Krishanayya P C S．An evaluation of the R&D requirements or developing HVDC convener stations for voltage above 600kV[C]．CIGRE 1 988 Session14—07
六指导教师意见
针选题目查阅参考文献资料较齐全资料做纳整理较完备具体研究方法手段制订时间表合理通开题报告
指导教师签名：
2013年X月X日
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