模塊化多電平換流器控制與保護的研究.pdf

1、隨著能源緊缺和環(huán)境污染問題的日益嚴峻,國家將大力開發(fā)和利用可再生清潔能源,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。然而,風能、太陽能等可在生能源因其固有的分散性、小型化、遠離負荷中心等特點使得采用交流輸電技術(shù)很不經(jīng)濟。而采用可關(guān)斷器件的柔性直流輸電技術(shù)解決了這一問題。最近幾年來出現(xiàn)的基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電技術(shù)極具發(fā)展?jié)摿?。本文對模塊化多電平換流器(MMC)進行了如下研究:
　　首先,建立了MMC的數(shù)學模型,根據(jù)此模型設(shè)計了基于MMC的柔性直流

2、輸電系統(tǒng)(MMC-HVDC)的系統(tǒng)級控制器,并對直接電流控制與間接電流控制進行了深入的研究;提出了MMC橋臂電感參數(shù)與子模塊電容參數(shù)的計算方法:在SIMULINK中采用此計算方法搭建了61電平的MMC-HVDC系統(tǒng),對系統(tǒng)級控制進行了仿真。結(jié)果表明,直接電流控制具有很好的電流響應(yīng)特性,同時還可以起到限流的作用,其在大功率的柔性直流輸電工程中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　其次,對MMC的閥級控制做了詳細的分析,改進了DPWM調(diào)制方法與載波

3、移相PWM調(diào)制方法,使得MMC輸出電壓的電平數(shù)增加了近一倍;針對載波移相PWM的特點,本文提出了一種適合它的電容均壓算法,通過SIM[JL.INK仿真表明,這種算法開關(guān)頻率低,均壓效果良好,具有一定的工程應(yīng)用價值。
　　最后,對于MMC環(huán)流的抑制,本文設(shè)計了一種新型的控制器,其結(jié)構(gòu)簡單并且在直流故障時可以有效抑制直流電流;深入研究了適合于MMC-HVDC在逆變側(cè)連接不同負載時的啟動策略;建立了MMC在交流電壓故障時的負序數(shù)學模型,