基于改進(jìn)頻率同步環(huán)的柔性直流輸電控制策略研究.pdf

1、近20年電力半導(dǎo)體器件的長(zhǎng)足發(fā)展，產(chǎn)生了可以自換相的基于電壓源換流器（VSC）的直流輸電技術(shù)，稱為柔性直流輸電技術(shù)。作為新一代經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的輸電技術(shù)，柔性直流輸電以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，正受到國(guó)內(nèi)外電力學(xué)者以及電力規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行人員的廣泛關(guān)注。本文基于柔性直流輸電的運(yùn)行原理，著重對(duì)數(shù)學(xué)建模、同步方案、控制策略、參數(shù)優(yōu)化和故障保護(hù)方面進(jìn)行深入分析。
　　首先分析柔性直流輸電的功率傳輸特性和VSC的運(yùn)行原理；引入二值邏輯開關(guān)函數(shù)，建立電網(wǎng)

2、對(duì)稱運(yùn)行時(shí)VSC的開關(guān)函數(shù)暫態(tài)模型；為了簡(jiǎn)化物理模型和指導(dǎo)控制器設(shè)計(jì)，推導(dǎo) VSC在兩相同步旋轉(zhuǎn) dq坐標(biāo)系中的低頻動(dòng)態(tài)模型和相應(yīng)的標(biāo)幺值模型。
　　其次，為了實(shí)現(xiàn)VSC系統(tǒng)的控制和保護(hù)，介紹一項(xiàng)新的頻率/相位和瞬時(shí)對(duì)稱分量檢測(cè)方案——基于雙二階廣義積分器的頻率同步環(huán)（DSOGI-FLL），并對(duì)其進(jìn)行兩方面的改進(jìn)：一是改進(jìn)基于二階廣義積分器的正交信號(hào)產(chǎn)生器（SOGI-QSG）的結(jié)構(gòu)，以克服系統(tǒng)品質(zhì)因數(shù)因輸入信號(hào)頻率波動(dòng)而變化的問題

3、，降低對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響；二是在頻率估計(jì)環(huán)中引入自適應(yīng)控制策略，以克服FLL在相位突變時(shí)檢測(cè)頻率大幅波動(dòng)的問題。通過在交流電壓故障時(shí)的仿真驗(yàn)證所設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)和檢測(cè)精度。
　　然后結(jié)合上面取得的成果和結(jié)論，以直流電壓、有功功率和無功功率為控制目標(biāo)設(shè)計(jì)雙閉環(huán)矢量電流解耦控制系統(tǒng)；通過傳統(tǒng)的頻域響應(yīng)分析法計(jì)算得到各控制環(huán)PI參數(shù)的初始值，并采用Simplex算法優(yōu)化各目標(biāo)控制器的參數(shù)；以基于SMIB的交直流混合系統(tǒng)為例，