基于模块化多电平换流器结构的HVDC Light系统的研究

发布时间：2017-06-03 15:07

  本文关键词：基于模块化多电平换流器结构的HVDC Light系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 轻型高压直流输电系统在解决交流系统非同步互联、向偏远地区的无源负荷供电、满足保护环境要求等方面具有很大的优势。在传统的基于两电平或三电平电压源型换流器的轻型高压直流输电系统中,换流器交流侧需要使用体积庞大和笨重的滤波装置,桥臂的高电压需要功率开关器件直接串联来实现等,增大了换流站的占地空间,降低了换流器的工作效率。 本文针对传统轻型高压直流输电系统所存在的缺点,采用一种新的模块化多电平换流器作为轻型高压直流输电系统的换流器。分析了模块化多电平换流器的工作原理,并提出将其应用于轻型高压直流输电系统的调制算法和控制策略。最后对控制系统的具体实现方案进行一定的探讨。通过仿真验证所提出的调制算法和控制策略的正确性。具体说来,全文的主要工作体现在以下几个方面: 1、详细讲述模块化多电平换流器的拓扑结构、子模块的具体实现形式及工作原理,并提出适合该换流器的调制算法。 2、详细介绍组成轻型高压直流输电系统的电压源型换流器的工作原理,分析电压源型换流器的间接电流和直接电流控制策略。 3、对基于模块化多电平换流器的轻型高压直流输电系统进行仿真,验证所提出控制策略的正确性。 4、探讨解决模块化多电平换流器子模块直流侧电容电压的均衡问题,提出一种较为简单有效的控制方法。 5、提出基于模块化多电平换流器结构的轻型高压直流输电控制系统的实现方法,并重点讲述子模块的数字逻辑电路的实现方法。
【关键词】：模块化多电平换流器 轻型高压直流输电 直流电容电压均衡 数字信号处理器 复杂可编程逻辑器件
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM461
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 致谢7-13
• 第一章 绪论13-24
• 1.1 多电平换流器技术概述13-16
• 1.1.1 多电平换流器的拓扑结构14-16
• 1.1.2 多电平换流器的调制和控制技术16
• 1.2 HVDC Light 概述16-20
• 1.2.1 HVDC 的发展16-18
• 1.2.2 HVDC Light 系统的基本结构18-19
• 1.2.3 HVDC Light 的技术特点和研究现状19-20
• 1.3 模块化多电平换流器的结构和应用意义20-22
• 1.3.1 模块化多电平换流器的结构20-22
• 1.3.2 模块化多电平换流器的应用意义22
• 1.4 本文主要工作22-24
• 第二章 模块化多电平换流器24-38
• 2.1 模块化多电平换流器的拓扑结构24-25
• 2.2 模块化多电平换流器的工作原理25-30
• 2.2.1 子模块SM 的工作原理25-26
• 2.2.2 三相模块化多电平换流器的工作原理26-30
• 2.3 模块化多电平换流器的控制算法30-32
• 2.4 模块化多电平换流器子模块直流侧电容电压均衡控制策略的研究32-34
• 2.5 模块化多电平换流器控制算法的仿真34-37
• 2.6 本章小节37-38
• 第三章 轻型高压直流输电系统38-45
• 3.1 电压源型换流器38-40
• 3.2 向无源网络供电的轻型高压直流输电系统结构40-41
• 3.3 整流器的控制策略41-43
• 3.3.1 整流器间接电流控制42-43
• 3.3.2 整流器直接电流控制43
• 3.4 逆变器的控制策略43-44
• 3.5 本章小节44-45
• 第四章 模块化多电平换流器在 HVDC Light 中的应用仿真45-55
• 4.1 模块化多电平整流器的仿真45-50
• 4.1.1 子模块直流侧为稳定直流电压源的情况45-47
• 4.1.2 子模块直流侧为电容的情况47-50
• 4.2 模块化多电平逆变器的仿真50-54
• 4.2.1 子模块直流侧是稳定直流电压源的情况50-52
• 4.2.2 子模块直流侧是电容的情况52-54
• 4.3 本章小节54-55
• 第五章 模块化多电平换流器设计方案的探讨55-64
• 5.1 子模块直流侧电容类型的选择55-56
• 5.2 多电平控制系统的硬件设计56-59
• 5.2.1 DSP 和 CPLD 芯片介绍56-57
• 5.2.2 控制系统的原理与设计57-59
• 5.3 模块化多电平换流器控制系统的软件设计59-63
• 5.3.1 Altera 公司的 Quartus II 开发软件介绍59-60
• 5.3.2 子模块功能的CPLD 实现60-63
• 5.4 本章小节63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 6.1 本文研究工作的总结64
• 6.2 今后的工作展望64-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文69-70

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：418469