MMC-HVDC输电系统控制策略的研究

发布时间：2023-05-26 22:43

　　模块化多电平换流器是一种新型的换流器,具有结构高度模块化、均压方便、运行可靠等优势,这些优势使得模块化多电平换流器被广泛的应用于的直流输电系统中,MMC-HVDC也被认为是最有发展潜力的直流输电方式,并被广泛应用于孤岛供电,城市配电网改造,交流系统互联,新能源并网等方面,成为构建智能电网的重要设备,受到了国内外众多学者的关注。本文从MMC的拓扑结构和工作原理入手,通过介绍MMC子模块的工作模式引出了三相MMC的工作原理。MMC的调制方式由和很多种,本文主要介绍了其中优势比较突出的最近电平逼近调制策略(NLM)。MMC能否正常工作,子模块均压和环流抑制起到了很大的作用,本文通过分析子模块电容电压的波动机理,阐述了相应的实现子模块均压策略;在三相MMC运行过程中,由于结构的不完全对称,会在MMC中产生环流,本文分析了环流产生的机理,并阐述了抑制环流的方法。接着论文介绍了 MMC-HVDC系统的组成,推导了其数学模型,并引出MMC-HVDC的控制策略,MMC-HVDC的控制分成三个层级,其中最主要的是换流站级控制。在换流站级的控制中,通过对MMC-HVDC系统数学模型的分析,将其转换到dq坐...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 MMC拓扑结构
        1.2.2 数学模型
        1.2.3 调制策略
        1.2.4 MMC-HVDC系统控制策略
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 MMC的工作原理及控制策略
    2.1 MMC的拓扑结构
    2.2 MMC的工作原理
        2.2.1 子模块的工作原理
        2.2.2 三相MMC的工作原理
        2.2.3 MMC的数学模型
    2.3 MMC的控制策略
        2.3.1 MMC调制控制策略
        2.3.2 子模块电容均压策略
        2.3.3 MMC环流抑制控制策略
    2.4 仿真分析
        2.4.1 子模块均压仿真分析
        2.4.2 环流抑制仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 MMC-HVDC系统结构及控制策略
    3.1 MMC-HVDC系统组成
    3.2 MMC-HVDC的数学模型
    3.3 MMC-HVDC系统控制策略
        3.3.1 系统级控制
        3.3.2 换流站级控制
        3.3.3 换流器阀级控制
    3.4 MMC-HVDC控制器设计
        3.4.1 外环控制器的设计
        3.4.2 内环控制器的设计
    3.5 仿真分析
        3.5.1 稳态运行仿真
        3.5.2 功率阶跃响应
        3.5.3 直流电压阶跃响应
    3.6 本章小结
第4章 基于MPC优化的MMC-HVDC系统控制策略
    4.1 模型预测控制的原理
    4.2 MMC-HVDC优化模型预测控制器设计
        4.2.1 外环控制器的优化
        4.2.2 内环控制器的优化
    4.3 仿真分析
        4.3.1 稳态运行仿真
        4.3.2 功率阶跃响应
        4.3.3 直流电压阶跃响应
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
附件



本文编号：3823400