基于RMC的海上風(fēng)電并聯(lián)多端高壓直流輸電研究.pdf

1、海上風(fēng)電場(chǎng)資源豐富、環(huán)境污染少、風(fēng)速穩(wěn)定、低湍流、風(fēng)切變小，近年來已成為世界各國(guó)可再生能源發(fā)展領(lǐng)域的焦點(diǎn)。對(duì)于遠(yuǎn)距離海上風(fēng)電能量傳輸，采用高壓直流傳輸方式要比交流傳輸更經(jīng)濟(jì)、更可靠和更穩(wěn)定，海上風(fēng)電高壓直流傳輸是未來風(fēng)力發(fā)電及其能量傳輸?shù)闹匾l(fā)展方向。隨著海上風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量的不斷加大，受傳輸距離、維護(hù)成本等因素的影響，加上風(fēng)電機(jī)組選址困難、適用于換流站建設(shè)的空間有限，這就需要換流器有盡量小的體積，便于安裝，較輕的重量，便于海上運(yùn)輸。另外

2、考慮到海上環(huán)境的復(fù)雜型，海上風(fēng)電場(chǎng)需要換流器具有更高的可靠性。
　　精簡(jiǎn)矩陣變換器是一種新型能量轉(zhuǎn)換器，英文全稱為reduced matrix converter，簡(jiǎn)稱為RMC。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、控制自由度大、輸入/輸出性能優(yōu)良等特點(diǎn)。由RMC構(gòu)成的換流器具有轉(zhuǎn)換級(jí)數(shù)少、高功率密度、高可靠性和高效率等優(yōu)點(diǎn)，是海上風(fēng)電-HVDC系統(tǒng)中一種頗具潛力的換流器。近年來各國(guó)學(xué)者在RMC換流器的調(diào)制策略、換流技術(shù)、損耗分析以及在海上風(fēng)電-HVD

3、C系統(tǒng)中應(yīng)用等方面展開研究，取得了一定的研究進(jìn)展。但基于RMC的海上風(fēng)電-HVDC系統(tǒng)以雙端口拓?fù)錇橹?，?duì)于其控制策略的研究也只是對(duì)其中的一個(gè)端口進(jìn)行研究（海上RMC換流器端口或者岸上并網(wǎng)換流器端口）。未對(duì)RMC-HVDC系統(tǒng)各種工況和電網(wǎng)故障情況下系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制做出深入分析。
　　文章對(duì)RMC換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，介紹了電流型和電壓型RMC換流器各自的特點(diǎn)，深入分析了RMC雙極性電壓空間矢量調(diào)制策略，建立了基于RMC的海上風(fēng)

4、電并聯(lián)多端高壓直流輸電系統(tǒng)，提出了相應(yīng)的控制策略，通過對(duì)RMC換流器的控制實(shí)現(xiàn)了最大風(fēng)能捕獲，HVDC岸上逆變器對(duì)并網(wǎng)有功功率和無功功率實(shí)現(xiàn)了解耦控制。針對(duì)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)引起的HVDC系統(tǒng)有功功率傳輸不平衡問題，利用超級(jí)電容器的快速充放電能力，提出了超級(jí)電容器儲(chǔ)能端口雙向DC-DC變換器的控制策略，DC-DC變換器根據(jù)直流電壓變化實(shí)時(shí)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電，使HVDC系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β蔬_(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，有效提高了海上風(fēng)電-HVDC系統(tǒng)的低電壓穿