光伏电站用MMC-HVDC并网启动及控制策略研究

发布时间：2017-11-07 12:18

  本文关键词：光伏电站用MMC-HVDC并网启动及控制策略研究

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【摘要】：与交流输电系统相比，直流输电不存在距离受限的问题。相对于线路换相电流源型常规直流输电技术而言，电压源型自换相柔性直流输电技术因其无需电网提供换相电压、潮流独立快速可控等特性更适合于光伏电站并网应用领域。另一方面，模块化多电平拓扑由于其低的开关频率和功率损耗，是目前高压大容量柔性直流输电应用的首选技术方案，故本文以光伏电站经模块化多电平柔性直流（MMC-HVDC）并网作为研究对象，详细讨论其启动及并网控制过程。 本文首先分析了光伏电池的物理模型及行为特性模型，在此基础上推导出光伏阵列模型，推导了三相静止及两相同步旋转坐标系下光伏并网PWM变换器的详细数学模型；分析了MMC换流器基本工作原理及其数学模型，MMC-HVDC系统四象限运行原理及其分层控制原理。 其次，本文提出适用于光伏电站并网的模块化多电平柔性直流换流器启动控制策略。将启动过程分为不控整流阶段和可控整流阶段，在不控整流阶段，建立包括限流电阻与最大冲击电流数学关系在内的等效模型，推导出限流电阻的选型依据；在可控整流阶段，提出基于直流电压斜率控制的充电策略，有效抑制了换流器解锁瞬间的冲击电流。给出了光伏接入MMC-HVDC系统启动控制顺控流程。 再次，设计了光伏接入MMC-HVDC系统并网协调控制策略。对光伏电站设计了基于电网电压定向的矢量控制策略，满足了单位功率因数运行和直流电压恒定的有功无功解耦控制目标。根据光伏电站稳态运行及光照突变时不同外特性，设计了光伏侧MMC换流器无源电压跟随控制器，，使其在光伏电站并网过程中呈现理想电压源特性。对于网侧MMC换流器设计了定直流电压无功功率控制策略，完成了对直流电压和网侧无功功率的控制。 本文在RTLAB实时仿真平台上搭建了光伏电站经MMC-HVDC系统并网模型，对所提控制策略进行了仿真分析，验证了理论的正确性。
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM615;TM721.1

【参考文献】

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1 张静;徐政;陈海荣;;VSC-HVDC系统启动控制[J];电工技术学报;2009年09期

2 李庚银,吕鹏飞,李广凯,周明;轻型高压直流输电技术的发展与展望[J];电力系统自动化;2003年04期

3 李晶;许洪华;赵海翔;彭燕昌;;并网光伏电站动态建模及仿真分析[J];电力系统自动化;2008年24期

4 刘钟淇;宋强;刘文华;;基于模块化多电平变流器的轻型直流输电系统[J];电力系统自动化;2010年02期

5 汤广福;贺之渊;滕乐天;易荣;何维国;;电压源换流器高压直流输电技术最新研究进展[J];电网技术;2008年22期

6 刘伟;彭冬;卜广全;苏剑;;光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述[J];电网技术;2009年19期

7 靳希;张菲菲;王晓峰;张立锋;厉瑜;沙旦华;祁晓卿;曹炜;;大容量光伏发电接入对孤立电网稳定性的影响[J];上海电力学院学报;2011年05期

8 徐政;陈海荣;;电压源换流器型直流输电技术综述[J];高电压技术;2007年01期

9 陈海荣;张静;潘武略;;电压源换流器型直流输电系统的启动控制[J];高电压技术;2009年05期

10 屠卿瑞;徐政;郑翔;管敏渊;;模块化多电平换流器型直流输电内部环流机理分析[J];高电压技术;2010年02期

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1 赵之雯;VHF-PECVD技术沉积高生长率微晶硅薄膜及薄膜的稳定性研究[D];河北工业大学;2011年

本文编号：1152393