不对称运行条件下VSC-HVDC控制策略研究

发布时间：2019-07-27 07:44

【摘要】：电压源换流器型高压直流输电(VSC-HVDC)是一种基于全控型电力电子器件和脉冲宽度调制技术(PWM)的新型高压直流输电技术。与传统的高压直流输电技术(CSC-HVDC)相比,其具有很多独特的优点。因而在无源系统供电、城市配网增容、多端直流输电和新能源接入等方面获得了广泛的应用。在实际运行过程中,电网电压不平衡或交流系统故障无法避免。研究不对称情况下VSC-HVDC系统的控制策略问题直接关系到VSC-HVDC系统的安全稳定运行,因此具有重要意义。本文着重研究了交流系统不对称时两端VSC-HVDC输电系统的控制策略问题。研究主要内容如下：1、建立了系统对称和不对称情况下VSC-HVDC暂态数学模型。然后着重从理论上分析了不对称状况下VSC-HVDC运行特性,并扼要地介绍了两种不平衡控制方法。为了抑制负序电流,基于希尔伯特变换和瞬时对称分量法,提出了一种负序电压补偿控制方法。2、详细地叙述了希尔伯特变换的定义、性质和意义。阐述了解析信号构造过程以及解析信号和旋转相量之间的关系,讨论了通过有限长单位脉冲响应滤波器实现希尔伯特变换的原理和实现方法,并通过MATLAB提供的remez函数设计了希尔伯特变换器。3、借助于瞬时对称分量法,推导了对构造的三相电压旋转向量进行时域分解的数学表达式。基于PSCAD/EMTDC的数字仿真,验证了该方法的可行性和正确性。4、为了抑制负序电流,提出了一种负序电压补偿控制策略,并设计了其内环控制器和外环控制器。该控制策略只需在常规矢量控制的基础上添加有限的控制模块就可以实现,因而简化了控制系统结构。最后,在PSCAD/EMTDC搭建了仿真模型,验证了该控制方法的可行性和有效性。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【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：2519859