应用于交流电磁环网的背靠背VSC-HVDC控制策略研究

发布时间：2017-08-11 08:22

  本文关键词：应用于交流电磁环网的背靠背VSC-HVDC控制策略研究

  更多相关文章： 环网 交流系统故障 参数优化 正序电流参考值 解环

【摘要】：随着高一级电压电网的发展,传输负荷的不断增大,电磁环网成为电力系统运行中的安全隐患。消除环网运行的常规办法是将其解环,常规的解环方法会降低电网运行的可靠性和灵活性。考虑采用柔性直流输电技术,实现电磁环网解列。本文以此为出发点,提出一种新的控制策略,当交流系统发生故障时,可以迅速隔离电网,实现电磁环网解环。本文主要工作如下：(1)在dq旋转坐标系下,建立了VSC正序分量和负序分量的数学模型。对采用直接电流控制的VSC-HVDC,建立VSC控制系统模型。建立解耦后的外环参数整定模型,根据ITAE准则构造参数优化目标函数,采用遗传算法迭代求解,获得控制器的优化参数。(2)兼顾交流电压稳定性,提出对短路电流中的正序q轴分量进行抑制的控制策略。对交流系统不平衡时的电压正负序分量进行提取,通过前馈解耦控制对故障电流的负序分量进行抑制。(3)为减小直流电压的波动,提出对短路电流中的正序d轴分量进行抑制的控制策略。该控制策略由修正有功功率参考值和修正正序d轴电流限幅值两部分组成,并与修正正序q轴电流参考值的控制策略相配合。在发生三相短路的情况下,当直流电压下降或上升到一定值时,交流系统向直流系统注入的有功功率参考值为零,相当于将线路从故障点断开,实现了电磁环网的解环。
【关键词】：环网 交流系统故障 参数优化 正序电流参考值 解环
【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
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景及意义9-10
• 1.2 现阶段的研究现状与存在的问题10-13
• 1.2.1 电磁环网解环技术国内外研究情况10-12
• 1.2.2 VSC-HVDC国内外研究现状12-13
• 1.2.3 故障下VSC-HVDC控制策略研究现状13
• 1.3 本文的主要工作13-15
• 第2章 VSC-HVDC的数学模型和控制策略15-22
• 2.1 VSC的基本特性15
• 2.2 VSC暂态数学模型15-17
• 2.3 VSC的控制策略17-20
• 2.3.1 内环电流控制18-19
• 2.3.2 外环电压控制19-20
• 2.3.3 直接电流控制整体结构20
• 2.4 本章小结20-22
• 第3章 外环控制器PI参数优化22-34
• 3.1 外环控制器PI参数整定模型22-24
• 3.2 ITAE指标下的目标函数24
• 3.3 遗传算法24-26
• 3.4 采用遗传算法对外环PI参数优化26
• 3.5 仿真分析26-33
• 3.5.1 理想电压源背靠背VSC-HVDC系统仿真分析26-30
• 3.5.2 IEEE 9节点背靠背VSC-HVDC仿真分析30-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第4章 兼顾交流电压稳定的短路电流抑制控制策略34-43
• 4.1 正负序分量的分离34-36
• 4.2 对正序q轴电流参考值的修正36-37
• 4.3 仿真分析37-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 减小直流电压波动的短路电流抑制控制策略43-55
• 5.1 改进有功功率控制策略43-45
• 5.2 依赖于直流电压的外环电流指令限制单元45-46
• 5.3 对正序d轴电流参考值的修正46
• 5.4 仿真分析46-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第6章 结论与展望55-57
• 6.1 结论55-56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-63
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作63

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本文编号：655096