MMC-HVDC物理模擬系統(tǒng)站級控制器及監(jiān)控系統(tǒng)的研制.pdf

1、近些年來，以全控器件為基礎的電壓源換流器高壓直流輸電(Voltage SourceConverter based High Voltage Direct Current，VSC-HVDC)得到快速發(fā)展，國內(nèi)將該技術命名為柔性直流輸電（High Voltage Direct Current Flexible，HVDC-Flexible）。模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)是VSC的一種拓

2、撲結構，其換流閥是由多個子模塊(Sub-Module，SM)串聯(lián)構成，避免了大量器件的壓接式串聯(lián)，降低了對器件一致性的要求，并且在高電平的情況下，輸出波形接近正弦波，節(jié)省了交流濾波器投資，以其巨大的優(yōu)勢在學術界引起巨大關注。但是，對于MMC的研究目前多是在理論計算和數(shù)字仿真的基礎上進行的，關于物理模擬系統(tǒng)及控制器研究較少，且MMC的控制系統(tǒng)與其他VSC控制系統(tǒng)存在較大的差異，因此搭建一套完整的MMC-HVDC物理仿真系統(tǒng)進行MMC-HV

3、DC控制保護研究顯得格外重要。論文研制了MMC-HVDC物理模擬系統(tǒng)站級控制器以及監(jiān)控系統(tǒng)，并且對基于該站級控制器的物理模擬系統(tǒng)進行了穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)實驗，驗證了站級控制器以及監(jiān)控系統(tǒng)設計的正確性。
　　首先對MMC-HVDC物理模擬系統(tǒng)站級控制器進行研究，站級控制器是MMC-HVDC控制系統(tǒng)的核心部分，與上位機、下層控制器協(xié)同配合實現(xiàn)柔性直流輸電的可靠控制。對MMC-HVDC站級控制器主要功能進行分析，提出一種站級控制器硬件結構設計方

4、案，并針對該硬件結構以及功能需求設計軟件程序邏輯。
　　然后對MMC-HVDC監(jiān)控系統(tǒng)進行研究，監(jiān)控系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集部分以及上位機界面的制作。數(shù)據(jù)采集部分需要實現(xiàn)一次電氣量的采集以及開關量狀態(tài)的實時采集，一次電氣量采用三級變換的數(shù)據(jù)采集方式，開關量狀態(tài)利用RS485接口進行采集。上位機界面包括數(shù)據(jù)報表、開關控件、數(shù)據(jù)下發(fā)等功能，并且設計清晰的界面切換邏輯，使上位機具有良好的人機交互性。
　　最后對MMC-HVDC物理模擬