基于MMC的換流站內(nèi)部故障及交流不對稱故障保護策略研究
發(fā)布時間:2021-01-29 13:30
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,具有控制自由度高、可向無源系統(tǒng)供電、占地面積小等優(yōu)勢的柔性直流輸電系統(tǒng)在遠(yuǎn)距離大容量輸電工程領(lǐng)域中脫穎而出。基于模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter,MMC)的高壓直流輸電(High Voltage Direct Current,HVDC)技術(shù)更是憑借著輸電容量大、諧波含量少、開關(guān)損耗低、應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣等優(yōu)點,在電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。在MMC-HVDC系統(tǒng)中,換流站內(nèi)部和不對稱故障的保護策略直接關(guān)乎輸電系統(tǒng)的可靠性和安全性,因此重點對MMC-HVDC故障分析和保護策略進行研究具有重要的工程應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義,具體內(nèi)容如下:(1)從MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)入手,結(jié)合子模塊的工作狀態(tài)和MMC每相的上下橋臂變量之間的關(guān)系,在靜止坐標(biāo)系下建立出MMC的三相數(shù)學(xué)模型。為了MMC-HVDC控制系統(tǒng)的設(shè)計,通過Park變換得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。(2)在完成系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立工作后,對MMC-HVDC系統(tǒng)主電路參數(shù)相關(guān)設(shè)計進行了分析工作,研究出了橋臂子模塊數(shù)的取值方法、分析子模塊電容的相關(guān)影響因素,推理出子模塊電容的取值公式,以及橋臂電抗器...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MMC的主電路結(jié)構(gòu)圖
每個子模塊儲存電能,通過疊加實現(xiàn)保是安裝在直流側(cè)的正極和負(fù)極之間實現(xiàn)儲示。圖 2.1 MMC 的主電路結(jié)構(gòu)圖Fig. 2.1 Main circuit structure of the MMC構(gòu)是半橋型電路結(jié)構(gòu),如圖 2.2 所示。
1 、 VD1與VT2 、 VD2組成的開關(guān)單元兩端,smu 為子模塊輸出的端口電壓,取電容電壓CU 之間,smi 為子模塊輸出的端口電流。另外每個子模塊的交流輸出高速旁路開關(guān) K1 與晶閘管 K2,其功能是為了當(dāng)子模塊發(fā)生故障時,可以實離。2 MMC 的工作原理針對 MMC 的工作原理,其整流側(cè)與逆變側(cè)原理相同,所以本節(jié)首先以 MM為例,對整個 MMC 換流器的工作原理分析。下圖為 MMC 整流側(cè)等效電路,設(shè) O 點為參考點,則 p、n 點分別代表 MMC正極和負(fù)極,電壓為2dcU ;sa , b,cusa , b,ci 分別為交流母線上電壓、電流的基波L 分別為換流電抗器的等效電阻、電感,sL 為等效橋臂電抗器,a , b,cu 分別為 的三相交流電壓基波分量,a1u 、a2u 、b1u 、b2u 、c1u 、c2u 為各橋臂電抗器,所以可將每個橋臂等效為可控電壓源,dcu 與dci 分別為系統(tǒng)直流側(cè)的電壓與
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CPS-SPWM調(diào)制方法的MMC-HVDC輸電系統(tǒng)冗余保護策略研究[J]. 胡益,王曉茹,胡柏瑋. 電工電能新技術(shù). 2016(10)
[2]適用于高壓大容量MMC-HVDC系統(tǒng)的改進低開關(guān)頻率均壓控制策略[J]. 羅永捷,李耀華,李子欣,高范強,王平,趙聰,徐羅那. 中國電機工程學(xué)報. 2017(05)
[3]MMC-HVDC交流側(cè)不對稱故障特性分析與保護策略[J]. 馬世強,余利霞,鄭連清. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]MMC子模塊故障下橋臂不對稱運行特性分析與故障容錯控制[J]. 李探,趙成勇. 中國電機工程學(xué)報. 2015(15)
[5]兩電平VSC與MMC通用型平均值仿真模型[J]. 周詩嘉,林衛(wèi)星,姚良忠,文勁宇,王少榮. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(12)
[6]海上風(fēng)電場MMC-HVDC并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)行為分析[J]. 陳鶴林,徐政,唐庚,薛英林. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(12)
[7]基于MMC的最近電平逼近調(diào)制諧波特性分析[J]. 李鵬鵬,郭家虎,梁克靖. 電源技術(shù). 2014(04)
[8]基于MMC平均值模型的柔性直流輸電系統(tǒng)海底電纜故障過電壓計算[J]. 章正國,張健,宣羿,徐政. 高壓電器. 2014(02)
[9]交流系統(tǒng)不對稱時模塊化多電平換流器的控制[J]. 周月賓,江道灼,郭捷,梁一橋,胡鵬飛,林志勇. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)
[10]模塊組合多電平變換器的研究綜述[J]. 楊曉峰,林智欽,鄭瓊林,游小杰. 中國電機工程學(xué)報. 2013(06)
博士論文
[1]模塊化多電平換流器在HVDC應(yīng)用的若干關(guān)鍵問題研究[D]. 郭捷.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]模塊化多電平VSC-HVDC系統(tǒng)建模及控制策略研究[D]. 唐旭.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]模塊組合多電平變換器(MMC)的研究[D]. 高杰.安徽大學(xué) 2015
[3]基于RTDS的MMC-HVDC系統(tǒng)建模與仿真[D]. 林雪華.華北電力大學(xué) 2013
[4]MMC-HVDC系統(tǒng)控制策略研究[D]. 孫一瑩.華北電力大學(xué) 2013
本文編號:3006968
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
MMC的主電路結(jié)構(gòu)圖
每個子模塊儲存電能,通過疊加實現(xiàn)保是安裝在直流側(cè)的正極和負(fù)極之間實現(xiàn)儲示。圖 2.1 MMC 的主電路結(jié)構(gòu)圖Fig. 2.1 Main circuit structure of the MMC構(gòu)是半橋型電路結(jié)構(gòu),如圖 2.2 所示。
1 、 VD1與VT2 、 VD2組成的開關(guān)單元兩端,smu 為子模塊輸出的端口電壓,取電容電壓CU 之間,smi 為子模塊輸出的端口電流。另外每個子模塊的交流輸出高速旁路開關(guān) K1 與晶閘管 K2,其功能是為了當(dāng)子模塊發(fā)生故障時,可以實離。2 MMC 的工作原理針對 MMC 的工作原理,其整流側(cè)與逆變側(cè)原理相同,所以本節(jié)首先以 MM為例,對整個 MMC 換流器的工作原理分析。下圖為 MMC 整流側(cè)等效電路,設(shè) O 點為參考點,則 p、n 點分別代表 MMC正極和負(fù)極,電壓為2dcU ;sa , b,cusa , b,ci 分別為交流母線上電壓、電流的基波L 分別為換流電抗器的等效電阻、電感,sL 為等效橋臂電抗器,a , b,cu 分別為 的三相交流電壓基波分量,a1u 、a2u 、b1u 、b2u 、c1u 、c2u 為各橋臂電抗器,所以可將每個橋臂等效為可控電壓源,dcu 與dci 分別為系統(tǒng)直流側(cè)的電壓與
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于CPS-SPWM調(diào)制方法的MMC-HVDC輸電系統(tǒng)冗余保護策略研究[J]. 胡益,王曉茹,胡柏瑋. 電工電能新技術(shù). 2016(10)
[2]適用于高壓大容量MMC-HVDC系統(tǒng)的改進低開關(guān)頻率均壓控制策略[J]. 羅永捷,李耀華,李子欣,高范強,王平,趙聰,徐羅那. 中國電機工程學(xué)報. 2017(05)
[3]MMC-HVDC交流側(cè)不對稱故障特性分析與保護策略[J]. 馬世強,余利霞,鄭連清. 華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
[4]MMC子模塊故障下橋臂不對稱運行特性分析與故障容錯控制[J]. 李探,趙成勇. 中國電機工程學(xué)報. 2015(15)
[5]兩電平VSC與MMC通用型平均值仿真模型[J]. 周詩嘉,林衛(wèi)星,姚良忠,文勁宇,王少榮. 電力系統(tǒng)自動化. 2015(12)
[6]海上風(fēng)電場MMC-HVDC并網(wǎng)系統(tǒng)暫態(tài)行為分析[J]. 陳鶴林,徐政,唐庚,薛英林. 電力系統(tǒng)自動化. 2014(12)
[7]基于MMC的最近電平逼近調(diào)制諧波特性分析[J]. 李鵬鵬,郭家虎,梁克靖. 電源技術(shù). 2014(04)
[8]基于MMC平均值模型的柔性直流輸電系統(tǒng)海底電纜故障過電壓計算[J]. 章正國,張健,宣羿,徐政. 高壓電器. 2014(02)
[9]交流系統(tǒng)不對稱時模塊化多電平換流器的控制[J]. 周月賓,江道灼,郭捷,梁一橋,胡鵬飛,林志勇. 電網(wǎng)技術(shù). 2013(03)
[10]模塊組合多電平變換器的研究綜述[J]. 楊曉峰,林智欽,鄭瓊林,游小杰. 中國電機工程學(xué)報. 2013(06)
博士論文
[1]模塊化多電平換流器在HVDC應(yīng)用的若干關(guān)鍵問題研究[D]. 郭捷.浙江大學(xué) 2013
碩士論文
[1]模塊化多電平VSC-HVDC系統(tǒng)建模及控制策略研究[D]. 唐旭.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]模塊組合多電平變換器(MMC)的研究[D]. 高杰.安徽大學(xué) 2015
[3]基于RTDS的MMC-HVDC系統(tǒng)建模與仿真[D]. 林雪華.華北電力大學(xué) 2013
[4]MMC-HVDC系統(tǒng)控制策略研究[D]. 孫一瑩.華北電力大學(xué) 2013
本文編號:3006968
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