本文關(guān)鍵詞：輕型直流輸電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬及仿真研究

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【摘要】：輕型直流輸電技術(shù)作為一種新型輸電技術(shù),采用全控型大功率器件和脈寬調(diào)制技術(shù),使得輕型直流輸電技術(shù)具有自身的技術(shù)優(yōu)勢。由于輕型直流輸電換流器的結(jié)構(gòu)簡單、體積小及功能強(qiáng)大,可以有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)直流輸電無法向無源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)供電的缺陷。因此,輕型直流輸電技術(shù)已逐漸成為電力系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。本課題主要研究向無源網(wǎng)絡(luò)供電的輕型直流輸電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模擬及仿真。本課題根據(jù)三相兩電平電壓源換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),研究了輕型直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理及功率傳輸特性,分析了整流換流器的SPWM調(diào)制觸發(fā)原理及逆變換流器的SVPWM調(diào)制觸發(fā)原理。通過系統(tǒng)電壓、電流、P和Q的約束條件,建立電壓源換流器在dq0坐標(biāo)系下的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,確定輕型直流輸電系統(tǒng)的控制策略及選取系統(tǒng)參數(shù)。通過分析輕型直流輸電系統(tǒng)的基本控制原理,設(shè)計(jì)了整流側(cè)的定直流電壓控制方式及逆變側(cè)的定交流電壓控制方式,完成了輸電系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)電流與外環(huán)電壓的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了d軸、q軸電流的獨(dú)立控制,并利用模糊PID調(diào)節(jié)校正系統(tǒng)的直流側(cè)電壓。利用Matlab/simulink仿真軟件,建立向無源網(wǎng)絡(luò)供電的輕型直流輸電系統(tǒng)的仿真模型及SVPWM調(diào)制技術(shù)的仿真模型,獲取系統(tǒng)有功功率、無功功率以及交直流系統(tǒng)的電壓、電流仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明,SVPWM調(diào)制方式有效的提高了直流電壓的利用率,完成了有功、無功的相互獨(dú)立控制。
【關(guān)鍵詞】：輕型直流輸電 電壓源換流器 脈寬調(diào)制 閉環(huán)控制結(jié)構(gòu) 有功無功獨(dú)立控制
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM721.1
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 課題研究背景和意義7-8
• 1.1.1 研究背景7
• 1.1.2 研究意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)8-11
• 1.2.1 國外研究動(dòng)態(tài)8-9
• 1.2.2 國內(nèi)研究動(dòng)態(tài)9-11
• 1.3 目前主要的研究方向11-12
• 1.4 本課題主要工作12-13
• 2 輕型直流輸電系統(tǒng)13-27
• 2.1 輕型直流輸電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理13-16
• 2.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13-14
• 2.1.2 輕型直流輸電的原理14-16
• 2.2 PWM脈寬調(diào)制方式16-24
• 2.2.1 整流側(cè)SPWM調(diào)制方式17-19
• 2.2.2 逆變側(cè)SVPWM調(diào)制方式19-24
• 2.3 輕型直流輸電的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 輕型直流輸電控制系統(tǒng)研究27-41
• 3.1 輕型直流輸電控制系統(tǒng)27-32
• 3.1.1 基本控制原理27-29
• 3.1.2 控制系統(tǒng)29-32
• 3.2 內(nèi)環(huán)控制32-33
• 3.3 外環(huán)控制33-34
• 3.4 模糊PID調(diào)節(jié)34-40
• 3.4.1 模糊PID的概述34-35
• 3.4.2 模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)35-38
• 3.4.3 MATLAB模糊工具箱38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 向無源網(wǎng)絡(luò)供電的輕型直流輸電系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-49
• 4.1 系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)41-42
• 4.2 IGBT管的選擇42-43
• 4.3 整流與逆變模塊43-45
• 4.3.1 整流模塊43-44
• 4.3.2 逆變模塊44-45
• 4.4 直流輸配電系統(tǒng)參數(shù)選擇45-48
• 4.4.1 電容器參數(shù)的選取45-46
• 4.4.2 電抗器參數(shù)的選取46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 5 輕型直流輸電系統(tǒng)控制仿真研究49-56
• 5.1 SVPWM在Matlab下的模型與仿真49-51
• 5.2 向無源網(wǎng)絡(luò)供電的輕型直流輸電系統(tǒng)仿真模型51-55
• 5.3 本章小結(jié)55-56
• 6 總結(jié)與展望56-58
• 6.1 本文總結(jié)56
• 6.2 展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 附錄62

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本文編號：743693