基于模块化多电平换流器的无功补偿控制策略研究

发布时间：2025-01-14 02:30

　　 针对模块化多电平换流器在配电网无功补偿中的应用,文中研究了模块化多电平换流器的无功补偿控制策略,实现了电网的无功补偿和电压平衡控制。基于MMC的基本工作原理,建立了MMC的等效数学模型。提出电流内环和功率外环的无功补偿控制方法,以及电流内环有功与无功解耦控制方法,实现了故障情况下的正序和负序分量解耦控制。功率外环在传统定电压PI控制的基础上,增加了电压反馈调节控制器并提出k参数控制策略,进一步提高MMC的线性工作区。最后,利用Simulink仿真的方式对文中所提出的控制策略进行仿真分析。结果表明,在电网对称运行与不对称运行条件下,该策略均可实现对系统的无功补偿和电压稳定控制,且研究内容为实现模块化多电平换流器在电力系统无功补偿方面的应用提供了参考。

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【部分图文】：

图1 模块化换流器基本拓扑结构

模块化多电平换流器的基本拓扑结构见图1。图中，SM为各个桥臂的子模块，L0为桥臂上的串联电抗器，R0为桥臂等值电阻，LT与RT为电网等效电抗和等效电阻，us为电网等效电压，N点为电位参考点。2MMC的数学模型的建立

图2 三相MMC等值电路

式（8）即为化简后的MMC交流系统数学表达式。其等效电路模型，见图2。3控制策略

图3 MMC内环控制框图

根据公式（17）可得电流内环控制结构框图，见图3。整理式（12）和式（13），可得关系式为

图4 MMC交流回路控制框图

由公式（19）和公式（20）可得交流回路控制框图，见图4。当电网中发生不对称故障时，为了维持电压稳定，本文采用正负序分量解耦控制方式对MMC进行控制，其基本思路与传统的PQ解耦控制方式相同。假设故障条件下，电网电压中不含零序分量，首先需要对三相电压电流进行序分解，然后对其进行坐标....

本文编号：4026270