本文選題：模塊化多電平換流器　切入點：弱交流系統(tǒng)　出處：《中國電機工程學報》2017年18期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC)直流輸電技術相比于傳統(tǒng)直流輸電更適用于向弱交流電網(wǎng)供電。該文建立MMC聯(lián)接低短路比(short circuit ratio,SCR)交流電網(wǎng)系統(tǒng)小信號模型,重點研究聯(lián)接弱交流電網(wǎng)MMC系統(tǒng)與電壓源換流器(voltage source converter,VSC)系統(tǒng)之間的穩(wěn)定性差異;該文同時首次建立MMC聯(lián)接低轉動慣量的發(fā)電機系統(tǒng)小信號模型,研究交流電網(wǎng)慣性對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。采用特征根分析法和參與因子分析法對小信號模型進行分析,得到影響聯(lián)接弱交流電網(wǎng)MMC系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵因素。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建201電平聯(lián)接弱交流電網(wǎng)MMC系統(tǒng)仿真模型,仿真結果驗證了小信號模型的準確性。通過理論分析與仿真驗證共得到兩個結論:1)當SCR極低、交流電網(wǎng)極弱時,鎖相環(huán)(phase-locked loop,PLL)控制器參數(shù)與子模塊電容相互影響導致聯(lián)接弱交流電網(wǎng)MMC系統(tǒng)易發(fā)生高頻失穩(wěn);2)較小的交流電網(wǎng)轉動慣量與外環(huán)控制器會發(fā)生相互作用,導致聯(lián)接弱交流電網(wǎng)MMC系統(tǒng)小信號失穩(wěn),而通過優(yōu)化外環(huán)控制器參數(shù)能夠提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[Abstract]:Compared with traditional DC transmission, modularized multilevel converter (Modular multilevel convertor) DC transmission technology is more suitable for supplying weak AC power grid. A small signal model of MMC connection with low short circuit ratio short circuit convertor is established in this paper. The stability difference between the MMC system connected with weak AC power grid and the voltage source converter (VSC) system is studied, and the small signal model of generator system with low moment of inertia connected by MMC is established for the first time in this paper. The influence of inertia of AC power grid on system stability is studied. The small signal model is analyzed by means of characteristic root analysis and participation factor analysis, and the key factors affecting the stability of interconnected weak AC power grid MMC system are obtained. The simulation model of 201 level connected weak AC power MMC system is built in PSCAD/EMTDC. The simulation results verify the accuracy of the small signal model. Through theoretical analysis and simulation verification, two conclusions: 1) when the SCR is extremely low and the AC network is extremely weak, two conclusions: 1) are obtained. The interaction between the parameters of the PLL controller and the capacitance of the submodule leads to the high frequency instability of the MMC system with weak AC power grid. (2) the rotational inertia of the AC power grid with a smaller moment of inertia will interact with the outer loop controller. It leads to small signal instability of MMC system connected with weak AC power network, and the stability of the system can be improved by optimizing the outer loop controller parameters.
【作者單位】： 新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室(華北電力大學);國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術研究院;
【基金】：國家自然科學基金項目(51177042)~~
【分類號】：TM46;TM721.1

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本文編號：1625742