發(fā)布時間：2017-04-23 15:02

  本文關鍵詞：模塊化多電平換流器內部能量均衡控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在交流輸電技術日益成熟的同時,高壓直流輸電(HVDC)技術也隨著大功率電力電子器件、高壓換流器技術的發(fā)展而發(fā)展,解決了困擾早期直流輸電技術發(fā)展的技術難題。近年來圍繞VSC-HVDC技術的研究取得了一系列的突破,其中最引人注目的是模塊化多電平換流器(Modular Multi-level Converter,MMC)在直流輸電工程上的成功應用。MMC-HVDC極大地促進了柔性直流輸電技術的發(fā)展及其工程推廣應用。因此維持模塊化多電平換流器內部能量穩(wěn)定對于MMC-HVDC的正常運行至關重要。本文旨在研究MMC的內部能量動態(tài)行為及其附加控制,并在PSCAD/EMTDC中,建立11電平雙端MMC-HVDC系統(tǒng)模型并實現(xiàn)其控制策略。內容如下:首先,介紹了MMC的基本拓撲結構和工作原理,并且詳細地分析了MMC的運行特性;通過對MMC橋臂電流的分析,闡述了橋臂電流中包含的不同分量對相單元上下橋臂中能量的影響,進而建立MMC的數(shù)學模型并分析其子模塊電容電壓(能量)的動態(tài)特性。其次,將瞬時能量與相關物理量的數(shù)學關系進行分析,進而分析瞬時能量的波動特性,并將能量波動規(guī)律的解析表達式進行多層推導,為MMC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供了有效的控制依據(jù);針對推導出的能量波動解析式,分析MMC內部能量平衡的機理,并提出對應的能量控制策略,重點提出橋臂能量均衡控制器,詳細分析其設計過程,最終控制MMC內部電容電壓(能量),使得內部能量波動減小并達到穩(wěn)定,以及在MMC功率運行區(qū)間優(yōu)化的應用。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了雙端MMC-HVDC系統(tǒng)模型,并驗證了本文所提出能量波動規(guī)律的解析式和橋臂能量均衡控制器的準確性和有效性。
【關鍵詞】：模塊化多電平換流器 能量平衡 波動規(guī)律 抑制方法 差模電流
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1;TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 VSC-HVDC系統(tǒng)概述10-14
• 1.2.1 VSC-HVDC換流器的拓撲10-13
• 1.2.2 VSC-HVDC系統(tǒng)的構成方式13-14
• 1.2.3 VSC-HVDC的技術特點14
• 1.3 MMC-HVDC換流器控制策略的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 子模塊電容電壓平衡控制14-15
• 1.3.2 橋臂能量平衡控制15
• 1.4 本課題的研究內容15-16
• 第2章 MMC的工作原理16-24
• 2.1 模塊化多電平換流器拓撲結構16-17
• 2.2 模塊化多電平換流器工作原理17-19
• 2.2.1 子模塊的工作原理17
• 2.2.2 三相模塊化多電平換流器的工作原理17-19
• 2.3 MMC的調制策略19-21
• 2.3.1 最近電平逼近調制策略19-21
• 2.3.2 載波移相調制策略21
• 2.4 MMC運行特性分析21-23
• 2.5 本章小結23-24
• 第3章 MMC數(shù)學模型及子模塊電容電壓動態(tài)分析24-35
• 3.1 橋臂電流分析24-28
• 3.2 基于橋臂電流的MMC數(shù)學模型28-31
• 3.2.1 MMC橋臂電流中基頻分量的線性化方程28-29
• 3.2.2 MMC橋臂電流中直流分量的線性化方程29-30
• 3.2.3 MMC內部二倍環(huán)流的線性化方程30-31
• 3.3 MMC的子模塊電容電壓動態(tài)行為分析31-34
• 3.3.1 瞬時電容電壓波動與存儲能量的關系31-33
• 3.3.2 仿真驗證33-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第4章 MMC的內部能量平衡機理與均衡控制35-48
• 4.1 MMC的內部能量動態(tài)行為分析35-38
• 4.1.1 橋臂電流與能量的關系35-36
• 4.1.2 MMC內部能量波動特性分析36-38
• 4.2 MMC內部能量均衡控制38-43
• 4.2.1 相單元上下橋臂量均衡控制38
• 4.2.2 總的能量平衡機理及控制策略38-39
• 4.2.3 仿真驗證39-43
• 4.3 功率運行區(qū)間的優(yōu)化控制43-46
• 4.3.1 MMC功率運行區(qū)間的確定43-46
• 4.3.2 功率運行區(qū)間的優(yōu)化方法46
• 4.4 本章小結46-48
• 結論48-49
• 參考文獻49-53
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果53-56
• 致謝56

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：模塊化多電平換流器內部能量均衡控制策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：322556