本文關(guān)鍵詞：適用于VSC-HVDC連接極弱受端交流電網(wǎng)的功率阻尼同步控制方法研究

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【摘要】：基于經(jīng)典電流矢量控制(Classic Vector Current Control, CVCC)的電壓源換流器型高壓直流輸電(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current, VSC-HVDC)系統(tǒng)在連接弱交流系統(tǒng)工況下,受鎖相環(huán)(Phase Locked Loop, PLL)動態(tài)特性的負(fù)面影響,運(yùn)行特性變差。功率同步控制(Power Synchronization Control, PSC)消除了弱交流系統(tǒng)下PLL的負(fù)面影響,是目前VSC-HVDC連接弱交流電網(wǎng)的一種有效控制策略,但為了限制流過換流器的交流電流,需切換備用PLL以保持與交流系統(tǒng)的同步。結(jié)合CVCC與PSC的技術(shù)優(yōu)勢,可有效改善VSC-HVDC在極弱交流電網(wǎng)下的運(yùn)行特性。首先對比了CVCC與PSC的技術(shù)特點,在保留CVCC雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)及PLL的基礎(chǔ)上,基于同步發(fā)電機(jī)的外部特性及VSC數(shù)學(xué)模型對內(nèi)環(huán)電流控制器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在內(nèi)環(huán)電流控制器中引入了功率同步環(huán)節(jié)(Power Synchronization Loop, PSL)及功率阻尼環(huán)節(jié)(Power Damping Loop, PDL),提出了一種適用于VSC-HVDC連接極弱受端交流電網(wǎng)的功率阻尼同步控制(Power Damping Synchronization Control, PDSC)方法。然后,建立了基于PDSC的VSC-HVDC系統(tǒng)小信號數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB與PSCAD/EMTDC仿真平臺上驗證了所建立小信號模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,基于小信號分析方法理論分析了受端交流系統(tǒng)短路容量比(Short Circuit Ratio, SCR) SCR=1.0時,PLL,PSL與PDL的參數(shù)對VSC-HVDC穩(wěn)定性的影響,以及不同受端交流系統(tǒng)SCR下PSL與PDL的參數(shù)穩(wěn)定域及VSC-HVDC系統(tǒng)可傳輸?shù)淖畲笥泄β?Maximum Available Power, MAP),并在PSCAD/EMTDC上搭建模型進(jìn)行驗證。最后,針對極弱受端交流系統(tǒng)模型的不確定性,基于自抗擾控制(Auto Disturbance Rejection Control, ADRC)原理優(yōu)化了外環(huán)電壓電壓控制器,并針對模塊化多電平換流器高壓直流輸電系統(tǒng)(Modular Multilevel Converter based High Voltage Direct Current, MMC-HVDC),設(shè)計了相應(yīng)的基于自抗擾控制器的環(huán)流抑制及負(fù)序電流抑制控制器。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1

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本文編號：1229570