光伏直流升压汇集系统的协调控制策略研究

发布时间：2022-10-19 09:37

　　大型光伏电站直流汇集并网,能够高效利用太阳能,降低发电成本,优势明显,因而得到了广泛的研究。大型光伏直流升压汇集系统主要含有DC/DC及MMC两大电力电子设备,其中多个DC/DC变流器串联进行直流升压汇集,MMC将汇集的电能传输给电网。在该系统的启停机过程以及系统的正常运行状态、故障状态等多种运行工况中,DC/DC及MMC的协调配合是系统安全稳定运行的关键。本文基于混合型MMC研究了光伏直流升压汇集系统的协调控制策略,主要研究内容如下:（1）分析了DC/DC和混合型MMC的拓扑结构及工作原理,并建立了各个变流器的数学模型。对比分析了MMC不同调制方式的优缺点及适用范围,选择了光伏直流汇集系统中MMC的调制策略。（2）分析了系统启动过程中混合型MMC及DC/DC同时通过交流电网进行充电的过程及特点。针对不控充电阶段,混合型MMC中不同类型子模块的电容电压上升速度不一致,且直流母线电压过低的问题,通过控制全桥子模块的投切,保证了该阶段结束时所有子模块电容电压均衡。再配合可控充电阶段及功率提升阶段可顺利的实现系统的软启动过程。（3）研究了系统停机过程中混合型MMC及DC/DC同时放电的控制策... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光伏并网汇集技术
        1.2.2 模块化多电平换流器
    1.3 本文的主要工作
第2章 光伏直流汇集系统的建模
    2.1 系统整体拓扑结构
    2.2 DC/DC建模
        2.2.1 DC/DC拓扑结构
        2.2.2 DC/DC工作原理
    2.3 混合型MMC建模
        2.3.1 MMC拓扑结构及工作原理
        2.3.2 混合型MMC数学模型
        2.3.3 MMC的调制方法
    2.4 本章小结
第3章 光伏直流汇集系统软启停控制策略
    3.1 系统启动协调控制策略
        3.1.1 基于传统半桥型MMC的系统预充电
        3.1.2 基于混合型MMC的系统软启动控制策略
    3.2 系统停机协调控制策略
        3.2.1 传统分组停机控制策略
        3.2.2 多阶段电压均衡停机策略
    3.3 系统仿真分析
        3.3.1 启动仿真验证
        3.3.2 停机仿真验证
    3.4 本章小结
第4章 光伏直流汇集系统协调控制策略
    4.1 系统正常运行状态协调控制策略
        4.1.1 DC/DC变流器的控制策略
        4.1.2 MMC变流器的控制策略
        4.1.3 接受电网调度时系统协调控制策略
    4.2 系统故障状态协调控制策略
        4.2.1 跌落类型检测方法
        4.2.2 考虑故障类型的电流参考值计算
        4.2.3 不同故障下系统协调控制策略
    4.3 系统仿真分析
        4.3.1 光照强度变化时系统仿真
        4.3.2 接受电网功率调度时系统仿真
        4.3.3 故障穿越时系统仿真
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及其他成果
攻读硕士期间参与的科研工作
致谢



本文编号：3693126