基于模塊化多電平換流器的統(tǒng)一潮流控制器橋臂電容電壓平衡控制策略
【圖文】：
鋢鍍蹈?序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的上下橋臂電容電壓平衡控制方法，該方法可以同時(shí)適用于串聯(lián)側(cè)和并聯(lián)側(cè)。1MMC-UPFC系統(tǒng)接入方式和模型圖1是MMC-UPFC的系統(tǒng)接入圖。2個(gè)MMC通過(guò)直流隔離開(kāi)關(guān)背靠背連接組成MMC-UPFC的本體裝置，UPFC的并聯(lián)側(cè)MMC1通過(guò)并聯(lián)變壓器連接在系統(tǒng)1母線上，串聯(lián)側(cè)MMC2通過(guò)串聯(lián)變壓器串入線路。機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)與串聯(lián)變壓器并聯(lián)，在串聯(lián)側(cè)MMC長(zhǎng)時(shí)間退出運(yùn)行時(shí)，，機(jī)械旁路開(kāi)關(guān)開(kāi)通旁路整個(gè)串聯(lián)側(cè)裝置；晶閘管旁路開(kāi)關(guān)用來(lái)在緊急工況下快速旁路串聯(lián)側(cè)MMC，保護(hù)裝置。圖2為MMC單相等效圖。圖2中：usj(j=A、圖1MMC-UPFC系統(tǒng)接入圖Fig.1SystemaccessofMMCtopologyLpjunjudcupjinjiSMSMSMSMCRT1T2sjusjidciciu0R圖2MMC單相等效圖Fig.2Single-phaseequivalentcircuitofMMCtopologyB、C)為閥側(cè)交流出口電壓；isj為交流出口電流；upj、unj分為上下橋臂輸出電壓(下角標(biāo)p代表上橋臂，下角標(biāo)n代表下橋臂，下同)；ipj、inj分為上下橋臂的橋臂電流；udc、idc分為直流側(cè)電壓、電流；R代表取能電源和模塊損耗的等效電阻；C為子模塊電容；L為橋臂電抗；R0為橋臂電抗和換流器損耗等效電阻；uci代表第i個(gè)子模塊的電容電壓。橋臂電流和系統(tǒng)電流的關(guān)系式[9]為pcsncs1212jjjjjjiiiiii(1)式中icj為j相環(huán)流，理想工況下等于直流側(cè)電流的1/3。當(dāng)N個(gè)子模塊級(jí)聯(lián)組成橋臂時(shí)，其上、下橋臂投入模塊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)up和un為ppcp1nncn1NiiiNiiiuduudu(2)式中：ucpi、ucni分別代表上下橋臂第i個(gè)子模塊的電容電壓，下標(biāo)i代表第i(i=1,2,3?
1944崔福博等：基于模塊化多電平換流器的統(tǒng)一潮流控制器橋臂電容電壓平衡控制策略Vol.38No.7圖6為附加電壓平衡控制的MMC整體控制框圖。虛線框內(nèi)是MMC上層裝置級(jí)控制。上層控制產(chǎn)生的控制指令經(jīng)過(guò)式(20)生成上下橋臂的調(diào)制指令，然后再疊加上下橋臂電容電壓平衡控制的附加指令，最后送給NLM模塊產(chǎn)生每一個(gè)子模塊的觸發(fā)信號(hào)。refjujurefjujucjidcU/2diffj1udiffj2urefjudcU/2圖6包含電壓平衡控制的MMC總體控制框圖Fig.6TotalcontrolstructureofMMC4控制策略的RTDS仿真驗(yàn)證利用全數(shù)字電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)RTDS對(duì)控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證，系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表1。將上橋臂的驅(qū)動(dòng)脈沖延時(shí)50s(1個(gè)仿真步長(zhǎng))來(lái)模擬實(shí)際工程上下橋臂中的信號(hào)延遲不對(duì)稱，由此造成上下橋臂電容電壓不平衡。由于RTDS仿真步長(zhǎng)限制，延遲時(shí)間最小只能設(shè)置為50s，工程應(yīng)用中一般不會(huì)出現(xiàn)如此嚴(yán)峻的工況，但此設(shè)置對(duì)控制算法的有效性驗(yàn)證不會(huì)造成影響。UPFC的裝置級(jí)控制選用文獻(xiàn)[13]的控制策略。表1仿真目標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)Tab.1Themainparametersofthesimulationsystem參數(shù)取值及單位系統(tǒng)電壓230kV串、并聯(lián)MMC容量60MVA直流側(cè)電壓72kV橋臂模塊數(shù)48橋臂電感值20mH子模塊電容值8000f子模塊電容電壓額定值1.6kV并聯(lián)側(cè)變壓器漏抗10%圖7、8分別為MMC-UPFC串聯(lián)側(cè)和并聯(lián)側(cè)仿真波形圖，0.05s時(shí)加入橋臂電壓平衡控制。圖7、8(a)(d)(f)各有6條曲線，分別為上橋臂3條(三相)和下橋臂3條(三相)；圖7、8(b)(c)(e)各含有3條曲線(三相)。本文研究重點(diǎn)是上下橋臂間電容電壓的區(qū)別，而上下橋臂三相間是對(duì)稱的，故無(wú)需考慮相間區(qū)別，未標(biāo)注相別，只在圖7、8(a)(d)(f)對(duì)上下橋臂進(jìn)行了標(biāo)注。觀察圖7、8可知，上下橋臂電容電
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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