模塊組合多電平換流型柔性直流輸電控制技術(shù)的研究.pdf

1、隨著電力電子器件的進一步發(fā)展促進了柔性直流輸電的發(fā)展，傳輸容量進一步增加。尤其是在風力發(fā)電并網(wǎng)上的應(yīng)用，柔性直流輸電在輸送距離較遠時能夠顯現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，由于這種調(diào)節(jié)具有快速而準確的特點，從而易于對整個系統(tǒng)的潮流進行有效控制。在輸電和配電領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用前景，近年來吸引了國內(nèi)外工程界和學術(shù)界的廣泛關(guān)注。
　　首先介紹了柔性直流輸電技術(shù)的研究背景和意義，最新發(fā)展和工程應(yīng)用，分析了柔性直流輸電技術(shù)的研究現(xiàn)狀，深入分析了應(yīng)用于高

2、壓大功率傳輸?shù)膿Q流器拓撲結(jié)構(gòu)的發(fā)展，并對其進行了詳細的比較分析。闡述了模塊組合多電平換流器，闡述了其工作原理，其中子模塊通常采用半橋結(jié)構(gòu)。每相上、下橋臂分別串聯(lián)一個電感，子模塊直流側(cè)并聯(lián)電容。為了系統(tǒng)的良好穩(wěn)定運行，給出了橋臂電感、子模塊電容和子模塊串聯(lián)個數(shù)，等效于電平數(shù)的選擇原則。
　　根據(jù)模塊組合多電平換流型柔性直流輸電系統(tǒng)的工作原理，本文提出了應(yīng)用于模塊組合多電平換流器的調(diào)制策略，提出了采用載波三角波移相-開關(guān)頻率優(yōu)化PWM

3、法(PS-SFOPWM)，該方法可以優(yōu)化和提高直流電壓利用率，使調(diào)制度由0.866提高到1.15，開關(guān)頻率主要集中在峰值附近，可以使開關(guān)在相電壓的最大值附近不動作，從而減少開關(guān)次數(shù)，進而減少開關(guān)損耗，同時并對各種不同調(diào)制方法進行了比較分析。針對電網(wǎng)不對稱故障下，提出了基于負序電網(wǎng)電壓補償?shù)目刂撇呗裕行б种乒收弦鸬呢撔螂娏?，能夠在正序同步旋轉(zhuǎn)坐標下實現(xiàn)對負序電流的無差控制。抑制交流系統(tǒng)引起的不對稱故障電流對整個系統(tǒng)運行的影響。由于不需

4、進行電流正負序分解，只需一個電流控制器，簡化了參數(shù)配置，系統(tǒng)仍具有良好的動、靜態(tài)穩(wěn)定性，無需計算并網(wǎng)電流正、負序分量，大大簡化了系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和參數(shù)穩(wěn)定。
　　最后，為了驗證以上拓撲結(jié)構(gòu)和控制方案的正確性，在Matlab/simulink7.0仿真軟件中搭建仿真模型，通過時域仿真驗證了以上模型和控制技術(shù)的有效性和魯棒性。仿真結(jié)果表明載波三角波移相-開關(guān)頻率優(yōu)化PWM法能夠提高直流電壓利用率，同時使電容電壓控制在一定的范圍內(nèi)，三相之