MMC-HVDC系统冗余容错模型预测控制

发布时间：2018-07-05 04:19

本文选题：模块化多电平换流器柔性直流输电系统 + 冗余容错　；参考：《电网技术》2017年08期

【摘要】：当模块化多电平换流器柔性直流(modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC)输电系统子模块发生故障时,上、下桥臂处于不对称运行状态,此时会导致上、下桥臂子模块输出电压之和不均衡,造成换流器内部环流不仅含有二倍频负序分量,还增加了基频分量,导致直流侧电流波动。基于MMC桥臂子模块不对称运行时平均开关函数,阐述了上下桥臂子模块数目不对称运行时子模块数量不对称所在相上、下桥臂子模块输出电压之和,以及桥臂电流基频分量与桥臂正常运行子模块数量、环流直流分量和二倍频分量之间的关系。提出一种MMC-HVDC系统冗余容错模型预测控制策略,在实现交流电流跟踪、子模块电容电压均衡的同时,可以实现故障时对环流基频和二倍频成分的抑制,使正常运行子模块电压维持在给定值附近,维持直流侧电流稳定。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。
[Abstract]:When the module of the modularized multilevel converter (modular multilevel converter-high voltage direct current, MMC-HVDC) transmission system submodule fails, the upper and lower arm is in an asymmetrical running state, which will lead to the imbalance of the output voltage of the lower bridge arm sub module, resulting in the internal circulation of the converter not only two times that of the inner circulation of the converter. The frequency negative sequence component also increases the basic frequency component and causes the DC side current fluctuation. Based on the average switching function of the asymmetrical operation of the MMC bridge arm sub module, the sum of the output voltage of the lower bridge arm module, the base frequency component of the bridge arm and the bridge arm are discussed. The relationship between the number of normal operating sub modules, the DC component of the circulation and the two frequency multiplier. A predictive control strategy for the redundant error tolerant model of MMC-HVDC system is proposed. It can realize the AC current tracking, the capacitor voltage balance of the sub module and the suppression of the basic circulation and two frequency doubling components when the fault is fault, so that the normal running sub module can be electrically operated. The voltage is maintained near the given value to maintain DC side current stability. Simulation results verify the feasibility and effectiveness of the proposed control strategy.
【作者单位】：华北电力大学电气与电子工程学院;国网潍坊供电公司;国网沧州供电分公司;
【基金】：国家自然科学基金(51607069) 河北省自然科学基金(E2015502012) 中央高校基本科研业务费专项基金资助(2016MS88,2017MS091)~~
【分类号】：TM721.1

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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