多端混合直流輸電系統(tǒng)可以綜合利用傳統(tǒng)直流輸送容量大、造價(jià)低以及柔性直流控制靈活、可提供無(wú)功支撐等優(yōu)點(diǎn),是未來(lái)多端直流輸電的一個(gè)重要發(fā)展方向。比例-積分(PI)控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制效果好,在直流輸電系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。然而,多端混合直流輸電系統(tǒng)PI控制器數(shù)量多,參數(shù)配置復(fù)雜。工程上通常采用試湊法對(duì)參數(shù)進(jìn)行選取,會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。為此,本文圍繞多端混合直流輸電系統(tǒng)的PI控制器參數(shù)優(yōu)化開(kāi)展研究工作,主要內(nèi)容包括:(1)以LCC-MMC-MMC混合直流輸電系統(tǒng)為研究對(duì)象,在MATLAB/Simulink中搭建了相應(yīng)的仿真模型,為后文的研究奠定了基礎(chǔ),并對(duì)直流系統(tǒng)的啟停特性,以及交流側(cè)故障時(shí)不同控制策略下直流系統(tǒng)的故障響應(yīng)特性進(jìn)行了仿真分析。(2)提出了一種基于小干擾模型的多端混合直流輸電系統(tǒng)PI控制器參數(shù)影響規(guī)律分析方法。首先建立了LCC、MMC和直流線路側(cè)的狀態(tài)空間模型,通過(guò)聯(lián)立各個(gè)子系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程并進(jìn)行線性化得到多端混合直流輸電系統(tǒng)的小干擾動(dòng)態(tài)模型。接著進(jìn)一步推導(dǎo)得到控制指令值擾動(dòng)輸入與狀態(tài)變量響應(yīng)輸出的傳遞函數(shù)矩陣,從頻域分析的角度求取了LCC定電流控制、MMC外環(huán)控制以及MMC環(huán)流抑制控制等控制環(huán)節(jié)的PI參數(shù)穩(wěn)定域,并結(jié)合時(shí)域分析研究了穩(wěn)定域范圍內(nèi)不同PI控制器參數(shù)對(duì)多端混合直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的影響規(guī)律。最后,通過(guò)仿真驗(yàn)證了分析結(jié)果的正確性。該方法具有較高的精確度,可為單組控制參數(shù)的優(yōu)化和調(diào)試提供理論指導(dǎo)。(3)在所建立的小干擾模型基礎(chǔ)上,提出了一種基于特征根的多端混合直流輸電系統(tǒng)PI控制器參數(shù)優(yōu)化策略。以增大系統(tǒng)的阻尼比和使負(fù)實(shí)數(shù)特征根遠(yuǎn)離虛軸作為目標(biāo),結(jié)合粒子群優(yōu)化算法對(duì)系統(tǒng)的所有PI控制器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,在保證小擾動(dòng)穩(wěn)定的情況下改善了多端混合直流輸電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。最后,結(jié)合仿真對(duì)比了本文所提的優(yōu)化策略和以ITAE準(zhǔn)則(誤差積分函數(shù))作為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化策略的優(yōu)劣性。本文圍繞多端混合直流輸電系統(tǒng)的PI控制器參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了相關(guān)研究,研究成果為實(shí)際工程的PI控制器參數(shù)設(shè)計(jì)提供參考。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM721.1
【部分圖文】：

第二章 多端混合直流輸電系統(tǒng)仿真建模通過(guò) PI 控制對(duì)有功類和無(wú)功類物理量進(jìn)行控制，得到內(nèi)環(huán)控制器的器通過(guò) PI 控制和解耦算法對(duì)內(nèi)環(huán)電流參考值進(jìn)行跟蹤，得到調(diào)制電逼近調(diào)試得到觸發(fā)信號(hào)，對(duì) IGBT管進(jìn)行控制。CC-MMC-MMC 輸電系統(tǒng)仿真建模MATLAB/Simulink 中搭建多端混合直流輸電系統(tǒng)的仿真模型，如圖 2-

【參考文獻(xiàn)】

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1 郭春義;劉文靜;趙成勇;黃曉明;陸翌;裘鵬;;混合直流輸電系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2015年11期

2 楊潔;劉開(kāi)培;王東旭;秦亮;;向無(wú)源網(wǎng)絡(luò)供電的雙端柔性直流輸電系統(tǒng)小信號(hào)穩(wěn)定性分析[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年10期

3 王松;李庚銀;周明;;VSC-MTDC控制系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化及柔性調(diào)整策略[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年02期

4 姚良忠;吳婧;王志冰;李琰;魯宗相;;未來(lái)高壓直流電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)分析[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年34期

5 喻鋒;王西田;楊煜;黎小林;;一種混合遺傳算法在HVDC定電流控制器參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2014年09期

6 湯廣福;羅湘;魏曉光;;多端直流輸電與直流電網(wǎng)技術(shù)[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年10期

7 張文亮;湯涌;曾南超;;多端高壓直流輸電技術(shù)及應(yīng)用前景[J];電網(wǎng)技術(shù);2010年09期

8 胡江;魏星;;基于自適應(yīng)粒子群算法的直流輸電PI控制器參數(shù)優(yōu)化[J];電網(wǎng)技術(shù);2008年S2期

9 楊汾艷;徐政;張靜;;直流輸電比例-積分控制器的參數(shù)優(yōu)化[J];電網(wǎng)技術(shù);2006年11期

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