【摘要】：柔性直流技術以其高可控性、易于組網、可向無源網絡供電等優(yōu)點,在可再生/分布式能源并網、跨區(qū)域輸電和未來城市供電等領域有著廣闊的前景。近年來隨著電力電子技術的不斷發(fā)展,電壓源型換流器(Voltage Source Converter,VSC)的成本不斷降低和可用性的不斷增強,基于電壓源型換流器的多端柔性直流(Voltage Source Converter Multiterminal Direct Current,VSC-MTDC)系統(tǒng)已成為了工程上的應用熱點和學術上的研究熱點。控制和保護是多端柔性直流系統(tǒng)中的兩大研究重點�？刂品矫�,電壓調節(jié)和功率分配是兩個沖突的控制目標,必須實現(xiàn)兩者之間的權衡。保護方面,由于目前多端柔性直流系統(tǒng)中的線路保護原理多借鑒于傳統(tǒng)直流和兩端柔性直流,其適應性有待研究。本文以多端柔性直流系統(tǒng)為研究對象,分別在控制方面和保護方面進行了研究,主要成果有以下幾個部分:1)在控制方面,本文提出了一種基于平均一致算法的多端柔性直流系統(tǒng)的分層分布式電壓控制策略,并針對所提控制器提出了使得分布式控制器的最快收斂的通信參數(shù)設計方法。所提控制器結合了二層積分電壓控制和調節(jié)器同步問題的思想,實現(xiàn)了電壓調節(jié)和功率分配這兩個相互沖突的控制目標之間的可調節(jié)權衡。所提通信參數(shù)設計方法通過分析在離散時間下平均一致算法的最快收斂速度并考慮系統(tǒng)電氣部分的響應,得出了參數(shù)設計方法,提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能。在PSCAD中建立了詳細的電磁暫態(tài)仿真模型,對控制器的控制效果和通訊參數(shù)設計對系統(tǒng)動態(tài)性能的提升進行了驗證。2)在控制方面,建立了采用所提控制器的VSC-MTDC系統(tǒng)的小信號模型,分析了所提控制器的動態(tài)特性和小信號穩(wěn)定性。利用所建模型,得出了系統(tǒng)的主導震蕩模式,分析了系統(tǒng)中各控制器對各主導震蕩模式的影.響程度,得出了系統(tǒng)動態(tài)特性的影響因素。進行了小信號分析,得出了控制參數(shù)對系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性的影響,并根據小信號分析給出了本地電壓控制器的可調參數(shù)范圍。3)在保護方面,對多端柔性直流系統(tǒng)中單端量行波保護適應性進行了分析。根據多端柔性直流系統(tǒng)的拓撲特征和元件設置,結合其故障特性和行波保護原理分析了線路電抗器對行波保護適應性的影響,并對結論進行了仿真驗證,為將來研究多端柔性直流系統(tǒng)線路保護打下基礎。
【圖文】：

圖１－１文章結構逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｐａｐｅｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑第一章分析了柔性直流技術的背景和本文研究多端柔性直流系統(tǒng)保護和控制逡逑

圖２－１輻射狀柔性直流系統(tǒng)拓撲結構逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｒａｄｉａｌ邋ｔｏｐｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋ＶＳＣ邋ＤＣ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑２－１，一連ＡＣ／ＤＣ逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM721.1

【參考文獻】

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本文編號：2698597