新型MMC-HVDC控制策略的研究.pdf

1、首先，從緒論開始闡述MMC-HVDC的背景、意義、研究現(xiàn)狀；其次，建立了MMC-HVDC的數(shù)學(xué)模型，并介紹了目前MMC-HVDC所采用的控制策略；再次，研究了MMC底層調(diào)制策略；然后，分析了死區(qū)時(shí)間對(duì)MMC的不良影響；最后，根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制器。本學(xué)位論文的主要?jiǎng)?chuàng)新如下：
　　1）提出了電容電壓優(yōu)化排序算法。考慮傳統(tǒng)電容電壓排序算法沒有必要的增加了器件的開關(guān)頻率，從降低開關(guān)損耗的角度出發(fā)，提出一種開關(guān)頻率優(yōu)化算

2、法。
　　2）提出了多種MMC相間環(huán)流抑制策略。一是通過揭示MMC相間環(huán)流抑制的本質(zhì)，提出了一種基于改進(jìn)階梯波調(diào)制的相間環(huán)流優(yōu)化算法，該算法特別適合向無源性質(zhì)負(fù)載供電，能在抑制環(huán)流的同時(shí)降低輸出電壓的畸變率。二是在同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下建立了環(huán)流抑制數(shù)學(xué)模型，結(jié)合優(yōu)化電容排序算法，設(shè)計(jì)了MMC效率優(yōu)化控制器。三是在兩相靜止αβ坐標(biāo)系下，利用比例諧振控制器設(shè)計(jì)了環(huán)流抑制控制器。
　　3）分析了死區(qū)時(shí)間對(duì)MMC的影響。根據(jù)MMC橋

3、臂電流方向以及子模塊狀態(tài)，分析了死區(qū)時(shí)間對(duì)單個(gè)子模塊的影響，得到了子模塊產(chǎn)生死區(qū)電壓的結(jié)論。根據(jù)載波移相調(diào)制和階梯波調(diào)制時(shí)的不同控制策略，分別分析出最壞情況下死區(qū)時(shí)間對(duì)MMC的影響，并得到了兩種策略下MMC死區(qū)效應(yīng)存在著不完全相同的結(jié)論。
　　4）首次提出了MMC無鎖相環(huán)控制策略概念。一是提出了一種無鎖相環(huán)的控制策略，這種控制策略同樣可以達(dá)到dq坐標(biāo)系下雙閉環(huán)控制一樣的效果。二是提出了一種無需知道電網(wǎng)角頻率和電感參數(shù)的無鎖相環(huán)直接

4、功率控制策略，降低了控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，但是在電網(wǎng)不對(duì)稱的情況下需要快速準(zhǔn)確的提取出正序分量和負(fù)序分量。
　　5）設(shè)計(jì)了基于微分平坦理論MMC控制器。將非線性控制系統(tǒng)中的微分平坦理論引入至MMC，證明了MMC也是微分平坦系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制器，仿真結(jié)果表明，基于微分平坦理論設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)雙閉環(huán)PI控制策略相比動(dòng)態(tài)性能更加優(yōu)越。
　　6）提出了電壓協(xié)同模塊的MMC-HVDC啟動(dòng)預(yù)充電和停機(jī)策略。分析了啟動(dòng)預(yù)充電不可控