向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電的VSC-HVDC電壓質(zhì)量的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著材料技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，基于電壓源換流器(voltage source converter，VSC)的高壓直流輸電技術(shù)(high voltage direct current, HVDC)得到了實(shí)現(xiàn)，全控型整流器件和PWM技術(shù)賦予了VSC-HVDC一系列優(yōu)勢(shì)。它具備短路電流小、有功功率和無(wú)功功率的快速獨(dú)立控制、可以向遠(yuǎn)距離小功率無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電、能夠起到STATCOM的功能、易于構(gòu)成多端網(wǎng)絡(luò)等特點(diǎn)。正是這些特點(diǎn)使得柔

2、性直流輸電在今后成為一些對(duì)供電可靠性、電能質(zhì)量以及環(huán)保等方面有著較高要求的地域的一種可行性的供電方式。但是由于其出現(xiàn)和發(fā)展時(shí)間還不長(zhǎng)，在基礎(chǔ)理論和相關(guān)應(yīng)用方面還需深入探討。VSC-HVDC向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電時(shí)，由于逆變側(cè)輸出電抗較大使受端系統(tǒng)擾動(dòng)下易產(chǎn)生電壓質(zhì)量問(wèn)題。因此，對(duì)VSC-HVDC向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電的電壓質(zhì)量研究具有重要意義。
　　 本文從VSC-HVDC的系統(tǒng)模型入手，依據(jù)柔性直流輸電系統(tǒng)的功率控制原理和換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建

3、立了三相靜止坐標(biāo)系和d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的換流站數(shù)學(xué)模型，為VSC-HVDC系統(tǒng)的外環(huán)電壓控制器及內(nèi)環(huán)電流控制器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　 根據(jù)d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的換流器數(shù)學(xué)模型，本文結(jié)合SPWM技術(shù)以及換流器的控制方式，設(shè)計(jì)了向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電的VSC-HVDC換流站控制器，討論了系統(tǒng)擾動(dòng)對(duì)VSC-HVDC向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電的影響機(jī)理。
　　 在分析的基礎(chǔ)上，本文對(duì)VSC-HVDC供電無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的逆變站電壓控制方式進(jìn)行改

4、進(jìn)，提出了一種高動(dòng)態(tài)性能的逆變站電壓控制方法?；谀孀冋镜臄?shù)學(xué)模型設(shè)計(jì)了基于電流跟蹤-微分器（tracking differenfiator，TD）的前饋補(bǔ)償器，并進(jìn)一步討論了逆變器非線性及采樣延時(shí)對(duì)前饋補(bǔ)償性能的影響，進(jìn)而在d-q坐標(biāo)下提出逆變器的非線性及采樣延時(shí)的補(bǔ)償方法。
　　 基于PSCAD/EMTDC的數(shù)字仿真在幾類(lèi)擾動(dòng)下對(duì)提出的控制方法與傳統(tǒng)矢量控制方法和基于跟蹤-微分器前饋補(bǔ)償方法進(jìn)行了仿真比較，研究表明，改進(jìn)之后