MMC型柔性直流輸電在高壓直流輸電領(lǐng)域以其電壓等級和容量拓展上的優(yōu)勢越來越受到廣泛的關(guān)注,被認為是一種最有潛質(zhì)的新型輸電方式。柔性直流輸電系統(tǒng)的適用場合主要包括新能源發(fā)電接入電網(wǎng)、孤立負荷供電、海島或海上鉆井平臺供電、城市配電網(wǎng)和非同步電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)等。模塊化多電平換流器得益于其拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,擴展容易、可靠性高、電壓波形質(zhì)量好,成為近年來國際電力電子領(lǐng)域研究中最熱點的課題之一。本文以模塊化多電平換流器(MMC)為研究對象,研究了其在高壓直流輸電系統(tǒng)中均壓控制和環(huán)流抑制的相關(guān)控制策略,這些控制策略上的改進與優(yōu)化旨在實現(xiàn)MMC在穩(wěn)態(tài)運行中對控制目標的良好跟蹤性能,為得到高效的開關(guān)器件觸發(fā)脈沖奠定基礎(chǔ)。首先,在MMC拓撲結(jié)構(gòu)和模型分析的基礎(chǔ)上,完成了MMC基本單元的控制器設(shè)計,提出采用內(nèi)�？刂频脑韥韺崿F(xiàn)內(nèi)環(huán)電流的跟蹤控制,減少控制參數(shù),增強動態(tài)性能和魯棒性;對于含有大量子模塊的MMC型柔性直流輸電(MMC-HVDC)系統(tǒng)中子模塊電容的均壓平衡問題,提出了用快排Partition算法和保持因子的方法來改進子模塊電容電壓平衡控制策略;基于分治思想,引入快速排序partition算法進行半快速排序,大幅度降低了排序次數(shù),同時引入保持因子盡量保持子模塊的投入狀態(tài),進而降低開關(guān)頻率。其次,通過對MMC環(huán)流的產(chǎn)生原理和環(huán)流成分進行分析,提出采用PI控制與重復(fù)控制的并聯(lián)復(fù)合控制來解決MMC換流器的內(nèi)部環(huán)流問題,該控制策略使得系統(tǒng)在較大波動時快速進入穩(wěn)態(tài),并且能夠起到抑制環(huán)流中高頻偶次諧波的作用,有效地提高了動態(tài)響應(yīng)速度及控制效果的穩(wěn)定性。最后,通過搭建背靠背的雙端MMC-HVDC模型,對內(nèi)環(huán)控制器、子模塊均壓控制和并聯(lián)控制的環(huán)流抑制分別進行了仿真分析,并且在MMC的柔性直流輸電實驗平臺運行,驗證了本文提出的控制策略的正確性和可行性。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM721.1
【部分圖文】：

五電平MMC交流側(cè)波形

載波相移原理圖

圖5.3兩端背靠背MMC-HVDC模型
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王亮;孫守娟;;新型MMC電容電壓均衡控制策略研究[J];電力電子技術(shù);2015年11期

2 楊曉峰;林智欽;周楚堯;薛堯;鄭瓊林;;模塊化多電平換流器MMC的環(huán)流抑制技術(shù)綜述[J];電源學(xué)報;2015年06期

3 高實;黃晶晶;同向前;靳艷;柳舟洲;;基于模型預(yù)測方法的MMC環(huán)流抑制策略[J];北京交通大學(xué)學(xué)報;2015年05期

4 許建中;李承昱;熊巖;姬煜軻;趙成勇;安婷;;模塊化多電平換流器高效建模方法研究綜述[J];中國電機工程學(xué)報;2015年13期

5 何智鵬;許建中;苑賓;趙成勇;彭茂蘭;;采用質(zhì)因子分解法與希爾排序算法的MMC電容均壓策略[J];中國電機工程學(xué)報;2015年12期

6 蔣曉娟;姜蕓;尹毅;孔祥海;;上海南匯風(fēng)電場柔性直流輸電示范工程研究[J];高電壓技術(shù);2015年04期

7 林周宏;劉崇茹;李海峰;田鵬飛;洪國巍;;模塊化多電平換流器的子模塊電容電壓分層均壓控制法[J];電力系統(tǒng)自動化;2015年07期

8 劉普;王躍;雷萬鈞;姚為正;;優(yōu)化模型預(yù)測控制與級聯(lián)控制策略下MMC運行特性對比[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年02期

9 彭茂蘭;趙成勇;劉興華;郭春義;;采用質(zhì)因子分解法的模塊化多電平換流器電容電壓平衡優(yōu)化算法[J];中國電機工程學(xué)報;2014年33期

10 馬建勃;聶宏展;趙瑩;趙丹;;考慮分區(qū)最小骨干網(wǎng)架的抗災(zāi)型輸電網(wǎng)規(guī)劃[J];吉林電力;2014年01期

本文編號：2888685