MMC-HVDC系統(tǒng)的建模與控制方法研究.pdf

1、柔性直流輸電這一技術(shù)經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展,特別是近年些來(lái)在實(shí)際工程應(yīng)用上的不斷增加,已經(jīng)積累了大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),其技術(shù)與工程上的可行性和優(yōu)越性已經(jīng)體現(xiàn)地十分明顯。目前大多數(shù)應(yīng)用中的柔性直流輸電項(xiàng)目采用的都是兩電平、三電平電壓源換流器(VoltageSource Converter,VSCl。而為了實(shí)現(xiàn)電壓和功率等級(jí)的提高,這種拓?fù)浣淼膿Q流閥需由大量功率器件串聯(lián)而成,技術(shù)比較復(fù)雜,同時(shí)需要解決控制中的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)均壓?jiǎn)栴},換流器輸出電壓諧波也較大,

2、需要配置大容量的濾波裝置。
　　模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是一種應(yīng)用于柔性直流輸電領(lǐng)域的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的VSC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比,MMC采用的是模塊化串聯(lián)的設(shè)計(jì),避免了開(kāi)關(guān)器件的直接串聯(lián);輸出電壓波形接近正弦波,這樣就可以省去大容量濾波裝置,它將是柔性直流輸電系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本文在已有研究工作的基礎(chǔ)上,主要對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)控制策略進(jìn)行了研究,提山了改進(jìn)的三相直流側(cè)電壓控制

3、。
　　首先,分析了MMC-HVDC系統(tǒng)的運(yùn)行原理,然后推導(dǎo)了MMC—HVDC系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,先采用了基于dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的控制策略,即外環(huán)和內(nèi)環(huán)都采用P1控制,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。然后對(duì)內(nèi)環(huán)電流控制器進(jìn)行了改進(jìn),結(jié)合比例諧振(Proportional Resortant,PR)控制器的特性,推導(dǎo)了基于αβ坐標(biāo)系的內(nèi)環(huán)電流控制策略,系統(tǒng)仍然是采用雙閉環(huán)控制,外環(huán)仍采用PI控制,電流內(nèi)環(huán)則改為可以跟蹤交流量的PR控制器。在仿真軟件P