模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、模塊化多電平換流器柔性直流（Modular Multilevel Converter-High Voltage Direct Current, MMC-HVDC）輸電系統(tǒng)具有模塊化程度高、輸出波形質(zhì)量好、獨(dú)立調(diào)節(jié)有功功率和無(wú)功功率等優(yōu)點(diǎn)，因其能夠適應(yīng)高電壓、大功率傳輸要求，具有很好的應(yīng)用前景，已有諸多實(shí)際工程投運(yùn)。本文以MMC-HVDC系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行和橋臂不對(duì)稱運(yùn)行存在環(huán)流、子模塊電容電壓不平衡等問(wèn)題進(jìn)行研究。

2、　　研究了 MMC-HVDC系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)控制，將比例-積分控制器與模型預(yù)測(cè)控制相結(jié)合，依據(jù)交流電流跟蹤目標(biāo)函數(shù)、子模塊電容電壓均衡目標(biāo)函數(shù)以及相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)建立綜合目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)環(huán)流抑制補(bǔ)償電平調(diào)節(jié)開關(guān)狀態(tài)，在保持子模塊電容電壓均衡的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)流的有效抑制。
　　分析了MMC-HVDC系統(tǒng)上下橋臂阻抗不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)橋臂電流成分，指出橋臂阻抗不對(duì)稱所在橋臂不均分交流側(cè)電流，會(huì)造成環(huán)流成分不僅含有二倍頻分量，還存在基頻分量，引起直

3、流側(cè)電流波動(dòng)。提出了一種橋臂阻抗不對(duì)稱時(shí)模型預(yù)測(cè)控制策略，該策略結(jié)合預(yù)測(cè)時(shí)刻子模塊電容電壓排序，根據(jù)綜合目標(biāo)函數(shù)和環(huán)流抑制目標(biāo)函數(shù)，選擇最優(yōu)開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了橋臂阻抗不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)環(huán)流的抑制，減小了直流側(cè)電流波動(dòng)。
　　對(duì)于存在冗余子模塊的MMC-HVDC系統(tǒng)，建立了模塊化多電平換流器冗余容錯(cuò)數(shù)學(xué)模型，提出了一種冗余容錯(cuò)模型預(yù)測(cè)控制策略，根據(jù)正常運(yùn)行子模塊數(shù)量設(shè)定子模塊電容電壓均衡目標(biāo)函數(shù)，依據(jù)環(huán)流抑制目標(biāo)函數(shù)調(diào)整橋臂最優(yōu)子模塊開通狀