用于海上風(fēng)電并網(wǎng)連接的VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和新能源發(fā)電的快速發(fā)展,出現(xiàn)了基于VSC(Voltage Sourced Converters)技術(shù)的柔性直流輸電系統(tǒng),VSC-HVDC。VSC-HVDC系統(tǒng)是一種基于電壓源換流器(VSC)和串聯(lián)絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的新型直流輸電技術(shù)。就目前來(lái)看,VSC-HVDC系統(tǒng)的控制策略硬件實(shí)現(xiàn)和輸送容量方面成為了其發(fā)展的瓶頸,本文的主要工作就是通過(guò)應(yīng)用合理的控制策略,一方面提高系統(tǒng)輸送容量,另一方面使其硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化。文

2、中闡述了兩電平VSC-HVDC結(jié)構(gòu)和工作原理,將直接功率控制算法和空間矢量算法作比較,直接功率控制方法對(duì)有功功率和無(wú)功功率進(jìn)行獨(dú)立協(xié)調(diào)控制,且就算法復(fù)雜度來(lái)說(shuō),硬件實(shí)現(xiàn)較空間矢量算法來(lái)得簡(jiǎn)單;同時(shí),為了提高系統(tǒng)輸送容量,文中研究了三電平VSC-HVDC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,同樣采用了直接功率控制算法,通過(guò)三個(gè)滯環(huán)控制協(xié)調(diào)控制有功功率、無(wú)功功率以及中點(diǎn)電壓。
　　基于直接功率控制的兩電平VSC-HVDC和三電平VSC-HVDC系統(tǒng)進(jìn)

3、行了仿真,對(duì)兩側(cè)換流器交流電流、電壓和直流電壓進(jìn)行了分析,實(shí)現(xiàn)了雙側(cè)換流器的獨(dú)立控制。對(duì)于兩電平VSC-HVDC系統(tǒng),仿真結(jié)果仿真結(jié)果證明VSC-HVDC系統(tǒng)能夠保持直流電壓穩(wěn)定,并可協(xié)調(diào)控制有功功率和無(wú)功功率以實(shí)現(xiàn)能量的傳輸,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)側(cè)無(wú)功功率參考值可以滿足系統(tǒng)不同的無(wú)功需求;對(duì)于三電平VSC-HVDC系統(tǒng),仿真結(jié)果證實(shí)中點(diǎn)電壓、有功、無(wú)功功率被很好地控制,輸送容量較兩電平VSC-HVDC來(lái)說(shuō)有了明顯的增長(zhǎng)。對(duì)于VSC-HVD

4、C系統(tǒng)的應(yīng)用,文中研究了帶分散風(fēng)機(jī)控制和直流輸電的海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)控制,利用基于功率控制的方法對(duì)VSC-HVDC系統(tǒng)并網(wǎng)控制進(jìn)行了仿真研究,實(shí)現(xiàn)了雙側(cè)的獨(dú)立控制,風(fēng)電場(chǎng)側(cè)由多臺(tái)分散風(fēng)機(jī)各自帶換流器組成,分別采用基于滯環(huán)比較的功率控制,而逆變側(cè)換流器采用基于虛擬磁鏈的直接功率控制。仿真結(jié)果證實(shí)了基于此算法的VSC-HVDC系統(tǒng)連接大型海上風(fēng)電場(chǎng),可以正常穩(wěn)定地運(yùn)行,多臺(tái)換流器對(duì)有功功率和無(wú)功功率分別進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,并且可以滿足系統(tǒng)不同的無(wú)功需