基于電壓源換流器的高壓直流輸電系統控制方法的研究.pdf

1、1990年，加拿大McGill大學Boon-Teck Ooi等人首次提出了基于電壓源換流器的高壓直流輸電(High Voltage Direct Current Based on Voltage SourceConverter，VSC-HVDC)技術的概念。以電壓源換流器(Voltage Source Converter，VSC)和脈寬調制(Pulse Width Modulation，PWM)技術為支撐的VSC-HVDC技術具有良好的

2、可控性和靈活性。VSC-HVDC在風力發(fā)電并網、孤島供電、交流系統互聯、構筑多端直流輸電系統和城市配電網增容等領域有很好的應用前景。VSC-HVDC已經成為未來智能電力技術發(fā)展的一個重要方向。
　　 采用新型控制方法和控制器的設計是VSC-HVDC的一個重要研究內容。
　　 雙端VSC-HVDC系統常用的控制策略有定直流電壓控制、定交流電壓控制、定有功功率控制和定無功功率控制。為了維持直流電壓恒定，保證有功功率傳輸，一側

3、需采用定直流電壓控制，另一側采用定有功功率控制?？刂破鞫鄶挡捎猛猸h(huán)和內環(huán)相結合的直接電流控制方式，外環(huán)控制器的輸出為內環(huán)電流控制器提供參考信號。本文所做工作如下:
　　 建立VSC-HVDC的數學模型。根據兩端聯接有源系統的VSC-HVDC拓撲結構，推導其在abc坐標系下的數學模型，通過Park變換得到系統在dq坐標系下的數學模型。引用前饋補償技術實現d軸分量和q軸分量的解耦，進一步使有功功率和無功功率的獨立控制變成現實。最后，

4、基于PI控制方法設計電流解耦控制器。
　　 實現對VSC-HVDC數學模型的反饋線性化。在雙端VSC-HVDC系統dq坐標系下數學模型的狀態(tài)空間表達式的基礎上，運用非線性控制理論中的多輸入多輸出系統反饋線性化方法，通過適當的非線性變換，實現對VSC-HVDC系統的解耦控制。最后，設計系統的定功率和定直流電壓控制器。
　　 對采用兩種控制方式的VSC-HVDC系統進行仿真對比分析。針對VSC-HVDC系統模型，一種是采用常