隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,采用全控型IGBT器件作為開關(guān)的模塊化多電平換流器MMC系統(tǒng)在實際工程應(yīng)用中越來越廣泛�；贛MC換流器的直流輸電（MMC-HVDC）是近年來新興的輸電技術(shù),以其傳輸功率大、線路造價低、控制性能好的等優(yōu)點,將會在大型電網(wǎng)互聯(lián)、城市供電、新能源發(fā)電并網(wǎng)以及孤島供電等電力輸送環(huán)境中發(fā)揮巨大的作用。目前,國內(nèi)外研究學(xué)者針對MMC-HVDC系統(tǒng)的故障定位的研究主要集中于交流側(cè)故障以及MMC換流站內(nèi)部故障,對直流輸電線路的故障研究多偏于故故障后的控制保護策略。因此,本文的主要內(nèi)容是對MMC-HVDC直流輸電系統(tǒng)的故障特性以及故障定位的研究分析。本文首先從MMC-HVDC系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理著手,對MMC換流站內(nèi)部的調(diào)制方式、子模塊電容電壓均壓控制做了相應(yīng)的研究分析。并在PSCAD/EMTDC的仿真平臺搭建了MMC-HVDC直流輸電系統(tǒng)模型,觀察并分析了其穩(wěn)態(tài)運行時的工作情況,為后續(xù)故障分析提供了基礎(chǔ)。其次,針對MMC-HVDC直流輸電線路設(shè)置三種不同類型的故障,分析故障特性,通過仿真得到故障后直流輸電線路上各參數(shù)的變化情況。通過對故障特性的分析,引出了行波法測距的概念... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

MMC換流器模型圖

全日制工程碩士學(xué)位論文13與傳統(tǒng)電壓源換流器相比，6組交流電抗器分別串聯(lián)于6個并聯(lián)橋臂中，這樣的連接方式對限制MMC相間環(huán)流和故障過電流有很大的幫助。a)HBSMb)FBSMc)CDSM圖2.2MMC子模塊結(jié)構(gòu)2.1.2子模塊的工作原理如圖2.2中所示三種子模塊拓撲結(jié)構(gòu)，本文主要以圖2.2a）中半橋型子模塊為研究對象。其中T1和T2是絕緣柵極晶閘管，D1和D2是與晶閘管反向并聯(lián)的二極管，C是子模塊電容，cu為子模塊電容電壓。MMC換流器直流側(cè)的輸出電壓大小取決于投切到MMC換流器上、下橋臂中的所有SM子模塊電容電壓和cu。如圖2.3所示，半橋子模塊有三種工作狀態(tài)：（1）當T1、T2均關(guān)斷時，稱為閉鎖狀態(tài)。如圖2.3a）所示，電流只能通過續(xù)流二極管進行流通，如果電流smi為正方向，電容在理想工作狀態(tài)下不能放電，將處于充電狀態(tài)。一般為系統(tǒng)故障或啟動狀態(tài)下發(fā)生。（2）當T1斷開T2閉合時，如圖2.3b）所示，子模塊上的輸出電壓smu將會和子模塊電容電壓Cu相等，電流smi的方向決定了電容充放電的狀態(tài)，若如電流方向為正時，子模塊處于充電狀態(tài)；電流方向為負時，則子模塊處于放電狀態(tài)。（3）當T1導(dǎo)通T2關(guān)斷時，如圖2.3c）所示，子模塊的輸出電壓=0smu，

MMC-HVDC直流輸電線路故障定位的研究16電壓。圖2.45電平MMC工作原理根據(jù)MMC換流器的工作原理，若要使五電平MMC能夠正常運行，在其單個的工頻周期內(nèi)vau需要經(jīng)歷不同的八個時間段，分別為A、B、C、D、E、D、F、H。將直流側(cè)兩端的中間點位設(shè)置為參考點，vau在8個時間段的具體變化如表2.2所示。表2.2cau在8個時間段對應(yīng)的子模塊投入情況時間段ABCDEFGHvau的電壓值04dcU2dcU4dcU04dcU2dcU4dcU上橋臂投入的SM數(shù)21012343下橋臂投入的SM數(shù)23432101相單元投入的SM數(shù)44444444直流側(cè)電壓大小dcUdcUdcUdcUdcUdcUdcUdcU2.2MMC的數(shù)學(xué)模型上節(jié)分析了MMC換流器的工作原理。本節(jié)主要分析MMC換流器的數(shù)學(xué)模型。MMC單相等值電路如下圖2.5所示。由圖2.1得MMC換流器上、下橋臂電壓分別為pju、nju；上、下橋臂電流分別為pji、nji；dcU為直


本文編號：2934934