基于补偿原理的MMC-HVDC系统不对称故障控制策略

发布时间：2018-06-18 02:42

  本文选题：模块化多电平换流器 + 高压直流输电　； 参考：《电力系统自动化》2017年17期

【摘要】：为提高模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)系统交流侧发生不对称故障时控制系统的运行特性,研究了电网发生不对称故障下的负序电流抑制和直流电压稳定的控制策略。针对双序内环电流控制系统需要进行电压电流的旋转变换且d轴和q轴之间存在耦合的问题,设计了二阶复数滤波器对电网电压的正负序分量进行提取,并采用电压补偿原理对提取出来的负序分量设计了负序内环电压控制器,对双序内环电流控制器进行了有效的改进,简化了控制系统的结构。为实现不对称故障下直流电压的稳定,基于模块化多电平换流器(MMC)低频连续模型,在不对称故障下推导出桥臂功率和子模块电容电压中均含有二倍频的负序波动分量和二倍频的零序波动分量,进而设计了二倍频零序补偿控制器。在PSCAD/EMTDC中搭建了上述控制器,仿真结果表明所提出的控制策略可以有效抑制负序电流、稳定直流母线电压。
[Abstract]:In order to improve the operating characteristics of the control system when the AC side of the modularized multilevel converter type HVDC (HVDC) system is asymmetrical, the control strategy of negative sequence current suppression and DC voltage stability is studied. In order to solve the problem that the double sequence inner loop current control system needs to rotate the voltage and current and there is coupling between the d axis and Q axis, a second order complex filter is designed to extract the positive and negative sequence components of the grid voltage. A negative sequence inner loop voltage controller is designed based on the principle of voltage compensation. The double sequence inner loop current controller is improved effectively and the structure of the control system is simplified. In order to realize the stability of DC voltage under asymmetric fault, the low frequency continuous model of modularized multilevel converter (MMC) is used. The negative sequence fluctuation component and the zero sequence fluctuation component of the second harmonic frequency are derived in the power of the bridge arm and the capacitor voltage of the sub-module under the asymmetric fault. Furthermore, the zero sequence compensation controller of the second harmonic frequency is designed. The controller is constructed in PSCAD / EMTDC. The simulation results show that the proposed control strategy can effectively suppress the negative sequence current and stabilize the DC bus voltage.
【作者单位】： 东北电力大学电气工程学院;
【基金】：国家电网公司科技项目(NEDU20150002)~~
【分类号】：TM721.1

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本文编号：2033664