模块化多电平柔性直流输电系统控制策略研究

发布时间：2017-09-29 11:18

  本文关键词：模块化多电平柔性直流输电系统控制策略研究

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【摘要】：基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)的柔性直流输电系统具有常规高压直流输电无法比拟的优点,如不会发生换相失败故障、可向无源系统供电、有功功率和无功功率可以独立控制、输出电压电平数多(谐波含量低)、适合构成多端直流输电系统等,广泛应用于非同步系统联网、新能源并网、海上钻井平台、孤岛供电、城市配电网增容改造等领域,是高压直流输电领域的研究和应用热点。本文在分析MMC工作原理的基础上,建立MMC的数学模型,构建内环及外环控制策略,并对所采用的基本控制策略的有效性进行仿真验证。通过构建两相静止坐标系下MMC环流的数学模型,设计基于准比例谐振控制器的环流抑制策略,可在显著减小参数调节工作量的同时,有效抑制桥臂电流中的二倍频分量,减小桥臂电流畸变,降低子模块电容电压波动。研究了两种条件下MMC启动控制策略：当MMC与无源电网或未启动的有源电网相连时,采用直流侧充电启动方法,无需增加辅助电源,可有效限制充电过程中的电压和电流冲；当停运的MMC换流站需要并入直流电网时,提出新型并网控制方法,通过选择发出直流侧隔离开关闭合指令的时刻,使得直流侧开关闭合时的冲击电流可控,提高了系统运行的稳定性和可靠性。采用对称分量法建立MMC正、负序数学模型,为抑制负序电流,在换流器控制中加入负序电流抑制控制,并通过对比仿真分析,验证了通过负序抑制控制策略处理系统非对称故障的可行性及有效性。
【关键词】：柔性直流输电系统 模块化多电平换流器 环流 启动 非对称故障
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM721.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题的背景和意义9-10
• 1.2 柔性直流输电技术的发展及工程应用10-12
• 1.3 模块化多电平柔性直流输电技术研究现状12-13
• 1.4 本课题的主要研究内容13-15
• 第2章 MMC基本控制策略15-26
• 2.1 MMC拓扑15-16
• 2.2 MMC工作原理16-18
• 2.2.1 子模块工作原理16-17
• 2.2.2 最近电平逼近调制(NLM)方法17-18
• 2.3 MMC基本控制策略18-23
• 2.4 仿真分析23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 MMC环流抑制策略26-37
• 3.1 环流分析26-28
• 3.2 准比例谐振控制器28-30
• 3.3 环流抑制策略30-31
• 3.4 仿真分析31-35
• 3.5 本章小结35-37
• 第4章 MMC启动控制策略37-45
• 4.1 直流侧充电控制37-40
• 4.1.1 不控整流预充电37-38
• 4.1.2 子模块数递减解锁38
• 4.1.3 仿真分析38-40
• 4.2 停运站的并网控制40-43
• 4.2.1 系统结构40
• 4.2.2 停运换流站并网控制40-42
• 4.2.3 仿真分析42-43
• 4.3 本章小结43-45
• 第5章 非对称故障下控制策略45-53
• 5.1 正负序检测方法45-46
• 5.2 MMC暂态数学模型46-48
• 5.3 负序抑制策略48-49
• 5.4 仿真分析49-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第6章 结论与展望53-55
• 6.1 结论53-54
• 6.2 展望54-55
• 参考文献55-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果61-62
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作62-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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3 赵静;赵成勇;孙一莹;张建坡;敬华兵;;模块化多电平直流输电联网风电场时的低电压穿越技术[J];电网技术;2013年03期

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本文编号：941700