基于MMC的多端直流輸電系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、柔性直流輸電技術(shù)在我國的工程化應(yīng)用，對(duì)于提高我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，建立經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、先進(jìn)的智能輸配電系統(tǒng)具有重要意義。
　　基于模塊化多電平變流器的多端直流輸電系統(tǒng)(Multi-Terminal Direct Currentbased on Modular Multilevel Converter，MMC-MTDC)同時(shí)具備了MMC高電壓、大容量的技術(shù)優(yōu)勢和MTDC系統(tǒng)靈活性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的運(yùn)行特點(diǎn)，因此，基于MMC的柔性直

2、流輸電已成為直流輸電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文主要針對(duì)基于MMC的多端直流輸電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略以及上層控制進(jìn)行了研究，并通過實(shí)時(shí)仿真和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了驗(yàn)證，主要內(nèi)容包括:
　　(1)對(duì)MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的換流閥級(jí)控制進(jìn)行了研究。通過對(duì)MMC不同調(diào)制方式和均壓控制的對(duì)比分析，考慮到電壓等級(jí)和模塊數(shù)等因素影響，選擇出了適合柔性直流輸電的載波移相調(diào)制和子模塊均壓控制的控制方式。詳細(xì)介紹了MMC-MTDC系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立、控制系統(tǒng)以

3、及控制器設(shè)計(jì)等問題，重點(diǎn)分析了單臺(tái)MMC換流站的控制方法和控制目標(biāo)。
　　(2)對(duì)MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的換流站級(jí)控制進(jìn)行了研究。詳細(xì)對(duì)比分析了MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的三種協(xié)調(diào)控制策略——主從控制、直流電壓裕度控制、直流電壓斜率控制的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場合。
　　(3)針對(duì)直流電壓斜率控制存在的問題，提出了兩種改進(jìn)控制策略——下垂曲線平移控制和下垂曲線斜率控制，在此基礎(chǔ)上，提出了將兩種改進(jìn)控制相結(jié)合的新型直流電壓斜率控制，該控

4、制策略不僅可以消除系統(tǒng)靜態(tài)偏差，而且可以提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，避免過電壓的發(fā)生。對(duì)MMC-MTDC系統(tǒng)新型直流電壓斜率控制進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)、根軌跡繪制得到了控制參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及控制參數(shù)的選擇范圍。
　　(4)對(duì)MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)控制進(jìn)行了研究。介紹了MMC-MTDC輸電系統(tǒng)通用上層控制，詳細(xì)分析了MMC-MTDC系統(tǒng)采用不同本地控制時(shí)上層控制器的的設(shè)計(jì)。針對(duì)城市配電網(wǎng)存在的問題，提出了一種以城市配電