本文關(guān)鍵詞：模塊化多電平在直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究

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【摘要】：模塊化多電平變流器(MMC)具有波形質(zhì)量好、輸出諧波少、模塊化程度高、可以疊加輸出很高的電壓等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有前途的柔性直流輸電系統(tǒng)中的變流器結(jié)構(gòu)。但是目前對于模塊化多電平的研究還處于起步階段,技術(shù)還不夠成熟,還有許多的問題沒有解決。本文在介紹了基于模塊化多電平變流器的柔性直流輸電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上,對模塊化多電平變流器的調(diào)制策略、子模塊平衡控制策略與故障處理及帶故障運(yùn)行策略進(jìn)行了一系列的研究。首先,在介紹典型的最近電平逼近法和載波移相脈寬調(diào)制法這兩種調(diào)制算法的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的定頻積分脈寬調(diào)制法,通過對載波進(jìn)行分段調(diào)制,得到所需要的調(diào)制信號,該算法輸出波形質(zhì)量高、思路清晰、可擴(kuò)展性強(qiáng)。同時,還介紹了傳統(tǒng)的基于排序的子模塊平衡控制策略,并提出了基于虛擬循環(huán)映射(VLM)和基于選擇性循環(huán)映射(SVLM)的兩種子模塊平衡控制策略,分別可以在系統(tǒng)參數(shù)平衡與不平衡的情況下保持所有子模塊電容電壓的平衡與穩(wěn)定,并且具有計算量小、實現(xiàn)快捷方便的特點(diǎn)。還通過引入換位裕度的概念,對SVLM策略進(jìn)行了改進(jìn),解決了該策略可能帶來的開關(guān)頻率過高的問題。使用MATLAB/Simulink環(huán)境對上述的調(diào)制與平衡控制策略進(jìn)行了仿真研究,驗證了方案的有效性與正確性。其次,介紹了MC子模塊故障的原因與危害,介紹了傳統(tǒng)的基于冗余備用的子模塊故障處理方案,并將該方案與SVLM策略結(jié)合,將熱備用子模塊也投入循環(huán)映射,提高了熱備用子模塊的投入速度。為了解決沒有熱備用子模塊時的子模塊故障問題,本文提出了缺電平帶故障運(yùn)行方案與線電壓恒定帶故障運(yùn)行方案：缺電平帶故障運(yùn)行方案主要應(yīng)用于單相系統(tǒng)中,可以在故障后保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,但是輸出電壓會發(fā)生一些畸變；線電壓恒定帶故障運(yùn)行策略主要應(yīng)用于三相系統(tǒng)中,可以在故障后維持系統(tǒng)的線電壓不變。這兩種方案都可以在發(fā)生子模塊故障后,繼續(xù)保持系統(tǒng)的穩(wěn)定,實現(xiàn)系統(tǒng)的短時帶故障運(yùn)行,提高系統(tǒng)的魯棒性能。使用MATLAB/Simulink環(huán)境對上述的故障處理方案進(jìn)行了仿真研究,驗證了方案的有效性與正確性。最后,搭建了三相五電平基于模塊化多電平變流器的柔性直流輸電平臺,進(jìn)行了一系列的驗證性實驗：進(jìn)行了三相MMC-HVDC系統(tǒng)的直流輸電并網(wǎng)實驗,驗證了MMC在柔性直流輸電系統(tǒng)中的可用性；進(jìn)行了基于虛擬循環(huán)映射和選擇性循環(huán)映射的定頻積分脈寬調(diào)制法實驗,驗證了這兩種平衡控制策略以及新型調(diào)制策略的實用性；進(jìn)行了子模塊故障時的缺電平運(yùn)行和線電壓恒定帶故障運(yùn)行策略,驗證了這兩種方案對于維持故障系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。以上實驗結(jié)果均與仿真結(jié)果保持一致,共同驗證了本文所提出方案的有效性與實用性。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46;TM721.1

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳荔;劉會金;陳格桓;;直流調(diào)制措施在三峽—華東直流輸電系統(tǒng)中的作用[J];電力安全技術(shù);2006年02期

2 吳順今;張龍根;;直流輸電系統(tǒng)[J];今日科技;1982年09期

3 黃萬永;孫佩京;;葛上直流輸電系統(tǒng)1989年8月至1990年8月運(yùn)行分析[J];電網(wǎng)技術(shù);1991年03期

4 ;世界上最大的高壓直流輸電系統(tǒng)[J];山西電力技術(shù);1995年02期

5 劉紅超,李興源,王路,陳凌云,邱曉燕;多饋入直流輸電系統(tǒng)中直流調(diào)制的協(xié)調(diào)優(yōu)化[J];電網(wǎng)技術(shù);2004年01期

6 賈立雄,胡小正;2004年度全國直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析[J];電力設(shè)備;2005年09期

7 郎鵬越;楊秀;;交直流輸電系統(tǒng)非線性模型分析[J];華東電力;2006年07期

8 顏偉;黃淼;魏明;;直流輸電系統(tǒng)的控制策略[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2006年09期

9 陳輝祥;黃河;;多回直流輸電系統(tǒng)間協(xié)調(diào)控制的研究[J];中國電力;2007年04期

10 劉崇茹;;基于序列二次規(guī)劃算法的多饋入直流輸電系統(tǒng)功率優(yōu)化[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年19期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉紅超;李興源;王路;邱曉燕;;多饋入直流輸電系統(tǒng)中直流調(diào)制的協(xié)調(diào)優(yōu)化[A];“電力大系統(tǒng)災(zāi)變防治和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行重大課題”部分專題暨第九屆全國電工數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

2 歐開健;洪潮;;南方電網(wǎng)多饋入直流輸電系統(tǒng)動態(tài)性能研究[A];廣東省電機(jī)工程學(xué)會2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

3 于立友;齊磊;郝];;柔性直流輸電系統(tǒng)風(fēng)險評估研究[A];“強(qiáng)化安全基礎(chǔ)推動安全發(fā)展”論文集[C];2014年

4 歐開健;荊勇;任震;;多饋入直流輸電系統(tǒng)換流母線電壓穩(wěn)定性評估的模型和算法[A];廣東省電機(jī)工程學(xué)會2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

5 郝強(qiáng);羅隆福;時鍵峰;張俊華;李勇;劉福生;;基于逆系統(tǒng)方法的新型直流輸電系統(tǒng)一般非線性控制[A];2008中國電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

6 劉崇茹;張伯明;孫宏斌;;直流輸電系統(tǒng)控制參數(shù)對交直流連接母線電壓幅值的影響[A];2006電力系統(tǒng)自動化學(xué)術(shù)交流研討大會論文集[C];2006年

7 趙芫萍;;直流輸電系統(tǒng)的諧波危害及抑制措施[A];廣西電機(jī)工程學(xué)會第七屆青年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

8 楊帆;;直流輸電系統(tǒng)參與互聯(lián)電網(wǎng)頻率和聯(lián)絡(luò)線功率控制的研究[A];2013年中國電機(jī)工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

9 高鵬;胡銘;蔡漢生;田杰;陳松林;;特高壓直流輸電系統(tǒng)實時閉環(huán)仿真建模研究[A];2008中國電力系統(tǒng)保護(hù)與控制學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2008年

10 洪潮;饒宏;KLAUS BERGMANN;;An AC/DC Real Time Simulation System and Its Applications in Studying China Southern Power System[A];廣東省電機(jī)工程學(xué)會2003-2004年度優(yōu)秀論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 藍(lán)旺;南方電網(wǎng)直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)[N];中國電力報;2004年

2 MEB記者 崔宏薇;我國直流輸電系統(tǒng)6年停運(yùn)199次多為變流站原因[N];機(jī)電商報;2013年

3 實習(xí)記者 楊鶴云;企業(yè)是自主創(chuàng)新的主體[N];中國電力報;2007年

4 記者 王旭輝 見習(xí)記者 劉炎林;青海用上西藏電[N];中國能源報;2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 冉曉洪;復(fù)雜運(yùn)行條件下交直流系統(tǒng)運(yùn)行特性建模及控制方法研究[D];華中科技大學(xué);2015年

2 許烽;輸電線路交改直的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 楊衛(wèi)東;多饋入直流輸電系統(tǒng)的控制策略研究[D];浙江大學(xué);2001年

4 郭春義;新型混合雙饋入直流輸電系統(tǒng)的基礎(chǔ)特性研究[D];華北電力大學(xué);2012年

5 楊汾艷;直流輸電系統(tǒng)主回路和控制器參數(shù)優(yōu)化選擇研究[D];浙江大學(xué);2007年

6 袁旭峰;新型混合多端直流輸電系統(tǒng)理論及其若干關(guān)鍵問題研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 梁海峰;柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究及其實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

8 張艷;直流輸電系統(tǒng)的光纖電流測量技術(shù)[D];華中科技大學(xué);2008年

9 管敏淵;基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];浙江大學(xué);2013年

10 范心明;面向風(fēng)電場并網(wǎng)的雙端與多端柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];華南理工大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 譚嫣;南澳柔性直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行控制研究及應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

2 孫立軍;基于電壓源型換流器的多端直流輸電系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制與優(yōu)化研究[D];山東大學(xué);2015年

3 劉煥;模塊化多電平柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2015年

4 韓玉蓉;密集多送出直流系統(tǒng)的運(yùn)行特性及穩(wěn)定性研究[D];華北電力大學(xué);2015年

5 Aazim Rasool(阿茲姆);多饋入直流輸電系統(tǒng)控制參數(shù)的優(yōu)化[D];華北電力大學(xué);2015年

6 楊光豪;基于MMC的直流輸電系統(tǒng)控制方法研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

7 呂金歷;用于風(fēng)電并網(wǎng)的多端柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略研究[D];華北電力大學(xué);2015年

8 王娟娟;VSC-HVDC系統(tǒng)典型故障仿真與分析[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

9 郜鵬;混合多饋入直流輸電系統(tǒng)中VSC-HVDC的控制策略研究[D];東北大學(xué);2014年

10 陳曉忱;感應(yīng)濾波技術(shù)在特高壓直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];安徽理工大學(xué);2016年

，

本文編號：1262742