基于MMC的柔性直流輸電建模及協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、分類號(hào)UDC丁M72jf專業(yè)碩士學(xué)位論文基于MMC的柔性直流輸電建模及協(xié)調(diào)控制研究陳思宇專業(yè)學(xué)位名稱電氫王猩指導(dǎo)教師超江教援論文答辯日期呈2月蘭旦答辯委員會(huì)主席匿延明塾攫學(xué)位授予日期皇翌!釤!’≯基于MMC的柔性直流輸電建模及協(xié)調(diào)控制研究摘要模塊化多電平換流器具有開關(guān)損耗低、輸出電壓波形諧波含量低、對(duì)開關(guān)器件要求低、可靠性高等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在實(shí)際工程中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。本文主要開展了基于模塊化多電平的柔性直流輸電系統(tǒng)的基本原理、控制策

2、略、建模仿真和多端直流系統(tǒng)運(yùn)行等方面的研究工作。首先，分析MMC的工作原理，推導(dǎo)了MMC交流三相電路在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型以便于控制器設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了換流站級(jí)的有功功率回路、無(wú)功功率回路的雙閉環(huán)控制方法和換流閥級(jí)控制器的環(huán)流抑制、最近電平逼近和電容電壓平衡等功能。然后，在PSCAD／EMTDC中建立1l電平的兩端輸電系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)控制目標(biāo)的階躍響應(yīng)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的效果，系統(tǒng)能夠快速跟蹤控制目標(biāo)的變化，性能良好。推導(dǎo)了MMC的平均值模

3、型，忽略子模塊問(wèn)的內(nèi)部差異，使用可控電壓源和可控電流源來(lái)模擬MMC。仿真結(jié)果顯示詳細(xì)模型和平均值模型在系統(tǒng)級(jí)仿真中趨勢(shì)一致，使用平均值模型可以極大提高仿真速度而不過(guò)多犧牲仿真精度。最后，研究了多端柔性直流輸電系統(tǒng)的電壓裕度控制方法，根據(jù)原理設(shè)計(jì)了電壓裕度控制器。一個(gè)五端系統(tǒng)的仿真結(jié)果表明在主換流站因?yàn)榈竭_(dá)功率極限而失去調(diào)節(jié)能力或者主換流站退出運(yùn)行后，電壓裕度控制很好地完成了主換流站和從換流站之間的直流電壓接管，系統(tǒng)能夠繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵