基于MMC的直流輸電系統(tǒng)控制方法研究.pdf

1、基于模塊化多電平(MMC)的高壓直流輸電(HVDC)是一種基于電壓源換流器技術(shù)的新型直流輸電形式。由于電壓源換流器能實(shí)現(xiàn)有功和無(wú)功功率的獨(dú)立控制、模塊化多電平可串聯(lián)升壓、級(jí)聯(lián)高電平輸出諧波含量低等技術(shù)特點(diǎn)，MMC-HVDC在國(guó)內(nèi)外的直流輸電領(lǐng)域都得到了廣泛地應(yīng)用。本文重點(diǎn)對(duì)MMC-HVDC系統(tǒng)控制方法進(jìn)行理論研究和仿真驗(yàn)證，研究?jī)?nèi)容包括:
　　1)分析MMC及子模塊的工作原理和運(yùn)行特點(diǎn)。比較主要的MMC調(diào)制方法和電壓平衡控制方法，

2、選擇最近電平調(diào)制（NLM）方法作為當(dāng)電平數(shù)較多時(shí)的MMC調(diào)制方法。在電容電壓排序法的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的電容電壓排序方法，該控制方法被證明能在降低IGBT開關(guān)頻率的同時(shí)有效限制子模塊的電容電壓波動(dòng)。
　　2)根據(jù)MMC的單端等效電路圖，建立數(shù)學(xué)模型。通過坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)dq坐標(biāo)系下有功、無(wú)功分量的解耦控制。介紹MMC-HVDC的分層控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)電流內(nèi)環(huán)、功率外環(huán)和定直流電壓控制器。分析相間環(huán)流的組成，設(shè)計(jì)環(huán)流抑制器減小相間環(huán)流。在P

3、SCAD/EMTDC中搭建21電平的兩端MMC-HVDC，驗(yàn)證控制方法的準(zhǔn)確性。
　　3)介紹MMC-MTDC（基于MMC的多端直流輸電系統(tǒng)）的接線方式和多端協(xié)調(diào)控制方法，結(jié)合定直流電壓偏差控制和斜率控制的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)混合型直流電壓偏差的控制方式協(xié)調(diào)控制MMC-MTDC系統(tǒng)。在PSCAD/EMTDC中搭建并聯(lián)樹枝型四端MMC-MTDC仿真模型，對(duì)系統(tǒng)控制方法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　4)根據(jù)MMC-STATCOM工作原理，采用雙同步坐