MMC-HVDC直流侧故障分析及过流阻断方法研究

发布时间：2023-12-02 15:33

　　基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流输电(high-voltage direct current,HVDC)是一种新型的输电技术,它的优点主要表现为谐波畸变可能性小,开关损耗低,模块化程度高等方面。然而,对于传统半桥型MMC结构,在直流侧发生故障时,该模型并不具备阻断直流故障电流的能力,这将导致系统在运行安全性和稳定性大幅降低。所以,如何高效处理MMC-HVDC直流侧故障成为直流电网工程应用亟待解决的一大关键性问题。改进传统半桥型MMC的拓扑结构,是实现直流故障阻断和清除的有效方法。简单从MMC的基本拓扑结构入手,深入探究其基本工作原理,为实现MMC-HVDC拓扑改进和直流侧故障电流阻断提供了重要的理论支撑。分别设置MMC-HVDC系统直流侧单极接地故障和双极性短路故障,推导不同故障下MMC闭锁前、后以及交流断路器断开后的故障电流表达式。并通过基于RT-LAB的双端系统模型,验证所推导的理论故障电流模型的正确性。为进一步改善系统阻断故障电流做出了铺垫。为解决传统MMC系统无法遏制故障电流这一现实问题,在电流转移型MMC(C...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 MMC-HVDC直流侧故障的研究现状
        1.2.2 MMC-HVDC直流侧故障抑制方法研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 MMC-HVDC输电系统基本原理
    2.1 MMC拓扑及工作原理
        2.1.1 MMC的拓扑结构
        2.1.2 子模块工作原理
        2.1.3 MMC工作原理
    2.2 MMC的关键参数选取
        2.2.1 桥臂电感
        2.2.2 子模块电容
        2.2.3 子模块个数
    2.3 MMC-HVDC控制系统
        2.3.1 MMC的调制方式
        2.3.2 MMC的环流及抑制
        2.3.3 MMC的子模块均压控制
    2.4 本章小结
第3章 MMC-HVDC直流侧短路故障分析
    3.1 MMC-HVDC直流侧双极短路故障分析
        3.1.1 数学模型
        3.1.2 仿真验证
    3.2 MMC-HVDC直流侧单极接地故障分析
        3.2.1 数学模型
        3.2.2 仿真验证
    3.3 本章小结
第4章 MMC直流侧短路故障清除方法研究
    4.1 AG-MMC拓扑结构及工作方式
        4.1.1 AG-MMC拓扑结构
        4.1.2 AG-MMC工作方式
    4.2 AG-MMC关键参数设计和计算
        4.2.1 旁路电阻及交流注入电流
        4.2.2 吸收电阻
        4.2.3 主支路断流开关额定电压
    4.3 AG-MMC仿真分析
        4.3.1 双端MMC仿真系统
        4.3.2 多端MMC仿真系统
    4.4 方案经济性
        4.4.1 直流故障清除速度
        4.4.2 损耗特性
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3869956