基于全桥MMC的柔性直流输电系统控制策略与故障隔离

发布时间：2017-11-10 13:10

  本文关键词：基于全桥MMC的柔性直流输电系统控制策略与故障隔离

  更多相关文章： 直流输电 模块化多电平换流器 全桥子模块 控制策略 双极短路故障 隔离方法

【摘要】：模块化多电平换流器具有模块化设计、谐波性能好等诸多优点,已经成为目前电压源换流站拓扑的主要技术方案。控制策略和故障隔离方法是基于MMC的柔性直流输电技术的两大核心问题,是保证整个输电系统安全稳定运行的关键所在,本文采用理论分析加数性仿真的研究手段,以全桥子模块(FBSM)为基本拓扑单元,对双端MMC-HVDC系统的控制策略和直流故障隔离方法进行了研究。木文首先介绍了柔件直流输电技术的发展,并归纳总结了现阶段国内外关于基于MMC的柔性直流输电(MMC-HVDC)技术的研究现状,阐述了本文的研究意义。其次分析了FBMMC拓扑结构、工作原理以及运行特性,建立了数学模型,确定了本文的调制策略,同时对MMC的基本参数进行了分析设计,作为仿真依据。然后对MMC-HVDC系统的控制策略进行了重点研究,建立了内外环控制器；针对子模块电容电压的波动机理,确定了电容电压平衡控制策略；根据环流的产生及抑制机理,给出了对应的相间环流抑制控制策略：结合最近电平逼近调制策略,给出了FBMMC包括调制模块、电容均压模块以及IGBT轮换导通模块的触发控制系统；研究了他励式启动和自励式启动两种系统启动控制方案；在PSCAD/EMTDC中搭建了双端21电平全桥MMC-HVDC系统仿真模型,对系统的启动、正常运行以及各个控制策略进行了仿真分析。最后分析了HBMMC的故障机理：研究了直流故障隔离方法,主要分为直流断路器隔离法、交流断路器隔离法以及基于换流器自身的隔离方法,重点研究了换流器故障自清除隔离法,采用具有隔离直流故障能力的FBSM为基本拓扑,对FBMMC-HVDC系统隔离直流故障电流的机理和控制策略进行了研究；在PSCAD/EMTDC中所搭模型上仿真验证了其直流故障隔离能力。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM721.1

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本文编号：1166761