基于補(bǔ)償原理的MMC-HVDC系統(tǒng)不對(duì)稱故障控制策略
本文選題:模塊化多電平換流器 + 高壓直流輸電; 參考:《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》2017年17期
【摘要】:為提高模塊化多電平換流器型高壓直流輸電(MMC-HVDC)系統(tǒng)交流側(cè)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)控制系統(tǒng)的運(yùn)行特性,研究了電網(wǎng)發(fā)生不對(duì)稱故障下的負(fù)序電流抑制和直流電壓穩(wěn)定的控制策略。針對(duì)雙序內(nèi)環(huán)電流控制系統(tǒng)需要進(jìn)行電壓電流的旋轉(zhuǎn)變換且d軸和q軸之間存在耦合的問題,設(shè)計(jì)了二階復(fù)數(shù)濾波器對(duì)電網(wǎng)電壓的正負(fù)序分量進(jìn)行提取,并采用電壓補(bǔ)償原理對(duì)提取出來的負(fù)序分量設(shè)計(jì)了負(fù)序內(nèi)環(huán)電壓控制器,對(duì)雙序內(nèi)環(huán)電流控制器進(jìn)行了有效的改進(jìn),簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱故障下直流電壓的穩(wěn)定,基于模塊化多電平換流器(MMC)低頻連續(xù)模型,在不對(duì)稱故障下推導(dǎo)出橋臂功率和子模塊電容電壓中均含有二倍頻的負(fù)序波動(dòng)分量和二倍頻的零序波動(dòng)分量,進(jìn)而設(shè)計(jì)了二倍頻零序補(bǔ)償控制器。在PSCAD/EMTDC中搭建了上述控制器,仿真結(jié)果表明所提出的控制策略可以有效抑制負(fù)序電流、穩(wěn)定直流母線電壓。
[Abstract]:In order to improve the operating characteristics of the control system when the AC side of the modularized multilevel converter type HVDC (HVDC) system is asymmetrical, the control strategy of negative sequence current suppression and DC voltage stability is studied. In order to solve the problem that the double sequence inner loop current control system needs to rotate the voltage and current and there is coupling between the d axis and Q axis, a second order complex filter is designed to extract the positive and negative sequence components of the grid voltage. A negative sequence inner loop voltage controller is designed based on the principle of voltage compensation. The double sequence inner loop current controller is improved effectively and the structure of the control system is simplified. In order to realize the stability of DC voltage under asymmetric fault, the low frequency continuous model of modularized multilevel converter (MMC) is used. The negative sequence fluctuation component and the zero sequence fluctuation component of the second harmonic frequency are derived in the power of the bridge arm and the capacitor voltage of the sub-module under the asymmetric fault. Furthermore, the zero sequence compensation controller of the second harmonic frequency is designed. The controller is constructed in PSCAD / EMTDC. The simulation results show that the proposed control strategy can effectively suppress the negative sequence current and stabilize the DC bus voltage.
【作者單位】: 東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目(NEDU20150002)~~
【分類號(hào)】:TM721.1
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,本文編號(hào):2033664
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