【摘要】：隨著國際能源儲備的更新以及新能源發(fā)電技術的逐步推進,催生出基于模塊化多電平換流器的高壓直流輸電(Modular Multilevel Converter,MMC-HVDC)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電壓源型高壓直流輸電(VSC-HVDC)系統(tǒng)相比,模塊化的結構使其具有高輸出電平數,高質量輸出波形、高結構通用性、低通斷頻率、低開關損耗等優(yōu)勢。因而,對MMC控制方法進行詳細研究便成為MMC工程應用的重要前提,具有很強的現(xiàn)實意義。MMC中子模塊的電容間相互獨立。在實際工作過程中,由于MMC子模塊的參數不同,充、放電時間不等,損壞程度有差異,容易對電容電壓平衡造成影響,若不使用均壓平衡控制,不僅會使輸出電壓波形發(fā)生畸變,對裝置的穩(wěn)定工作造成影響,還會使整個系統(tǒng)因崩潰而停止正常工作。針對MMC存在的上述不足,首先對它的基本工作原理進行了探究,建立了MMC-HVDC系統(tǒng)的等效數學模型。隨后,著手于MMC-HVDC控制系統(tǒng)的設計,考慮到環(huán)流抑制問題,以基于d、q旋轉坐標系下的能量控制為主要抑制手段,完成對內、外環(huán)控制器的設計。針對現(xiàn)存MMC子模塊電壓均衡控制方法的不足,提出了一種基于希爾(Hill)排序算法優(yōu)化偏差控制的MMC電容電壓均衡控制方法。通過比較前一個周期同當前周期輸入的子模塊的數量以及每個子模塊的電容電壓與其平均值之間的差值是否越限來確定是否需要重新計算觸發(fā)脈沖。子模塊的優(yōu)先投入與否取決于偏差的大小,借助于希爾排序算法對橋臂上滿足相應投切條件的子模塊進行排序,根據其先后順序依次進行投切。最后,在MATLAB軟件上搭建模塊化多電平變換器(MMC)的仿真模型,驗證所提出的子模塊均壓控制方法的可行性與正確性。仿真結果表明,所提出的均壓控制方法可以很好地實現(xiàn)子模塊電容電壓的均衡控制。
【學位授予單位】：遼寧工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM721.1
【圖文】：

傳統(tǒng)換流器拓撲結構

MMC及子模塊結構圖

【參考文獻】

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本文編號：2734668