高壓直流輸電系統(tǒng)換流變壓器勵磁涌流問題研究的開題報告

高壓直流輸電系統(tǒng)換流變壓器勵磁涌流問題研究的開題報告一、研究背景及意義：隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，電力能源需求日益增加。為了滿足這種增長需求，能源不斷向遠(yuǎn)離城市的區(qū)域遷移，同時需要越來越長的輸電距離和更高的電壓水平。高壓直流輸電（HVDC）系統(tǒng)在這種情況下變得越來越重要。在HVDC系統(tǒng)中，換流變壓器（HVDCconvertertransformer）是一種重要的設(shè)備，用于變換直流電壓水平和電流方向。在車站側(cè)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，使來自交流系統(tǒng)的電力能夠轉(zhuǎn)移到HVDC系統(tǒng)中，同時將來自HVDC系統(tǒng)的電力輸送到交流系統(tǒng)中。換流變壓器的設(shè)施使HVDC系統(tǒng)具有靈活的可調(diào)節(jié)、可靠的運(yùn)行特性。然而，換流變壓器的勵磁涌流現(xiàn)象是一個重要的問題，影響著HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定和電壓調(diào)節(jié)能力。在換流器安裝或運(yùn)行過程中，勵磁涌流將產(chǎn)生超過其額定極限的瞬時電流，這可能導(dǎo)致交流電源電壓失穩(wěn)、電壓波動加劇以及系統(tǒng)的不可逆損壞。因此，研究HVDC系統(tǒng)中換流變壓器的勵磁涌流問題具有重要意義。對勵磁涌流進(jìn)行深入分析，尋找解決問題的途徑，可以針對這一問題提出一些有力的預(yù)防和解決措施，從而保證HVDC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。二、研究內(nèi)容：1.換流變壓器的勵磁涌流特征及產(chǎn)生機(jī)理研究。2.基于數(shù)學(xué)模型，分析勵磁涌流對換流變壓器及HVDC系統(tǒng)的影響。3.基于實驗和模擬測試，驗證模型計算的準(zhǔn)確性和可靠性。4.探究勵磁涌流削弱和抑制的措施及方法，減少其對HVDC系統(tǒng)的影響。三、研究方法：本研究將采用多種方法進(jìn)行：1.數(shù)值仿真方法：利用電磁場有限元模擬軟件ANSYS等對HVDC系統(tǒng)中的換流變壓器進(jìn)行建模和仿真計算，從而得出與勵磁涌流相關(guān)的重要參數(shù)，并對其影響機(jī)理進(jìn)行深入研究。2.實驗研究方法：搭建基于實際換流變壓器的大型試驗平臺，通過試驗測量得到實際數(shù)據(jù)，進(jìn)而驗證模型計算的準(zhǔn)確性和可靠性。3.模型優(yōu)化方法：利用建立的數(shù)學(xué)模型和實驗數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和優(yōu)化，探究勵磁涌流的削弱和抑制的措施及方法。四、預(yù)計研究結(jié)果：通過本研究，預(yù)計可以得到以下結(jié)果：1.確定HVDC系統(tǒng)中換流變壓器的勵磁涌流特征及產(chǎn)生機(jī)理。2.基于數(shù)學(xué)模型，深入分析勵磁涌流對換流變壓器及HVDC系統(tǒng)的影響。3.通過模型計算和實驗驗證，確認(rèn)模型計算的準(zhǔn)確性和可靠性。4.提出優(yōu)化方案，探究勵磁涌流的削弱和抑制措施及方法，以保證HVDC系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。五、研究進(jìn)度安排：本研究計劃分為以下階段：1.研究背景及意義的闡述與分析，確定研究目標(biāo)及內(nèi)容。2.HVDC換流器的原理和勵磁涌流特征的探究，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。3.基于數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值仿真計算，并編程實現(xiàn)驗證計算的準(zhǔn)確性和可靠性。4.制作基于實際換流變壓器的大型試驗平臺，并進(jìn)行實驗研究。5.綜合分析實驗數(shù)據(jù)和模擬計算結(jié)果，研究勵磁涌流的削弱和抑制措施及方法。6.編寫論文并進(jìn)行答辯。六、參考文獻(xiàn)1.李維松.直流輸電及控制[M].電子工業(yè)出版社,2009.2.梁城,高楊.高壓直流輸電系統(tǒng)換流變壓器勵磁涌流問題研究[J].電業(yè)技術(shù),2011,6:98-102.3.趙基莉.高壓直流輸電換流變壓器勵磁涌流及其控制研究[D].華北電力大學(xué),2017.4.陳娜,劉潔,陳衛(wèi)華,等.HVDC換流變壓器勵磁涌流研究綜述[J].高壓電器,2019,55(07):102-