MMC-HVDC系統(tǒng)的建模與控制方法研究.pdf

1、柔性直流輸電這一技術(shù)經(jīng)過近些年的發(fā)展,特別是近年些來在實際工程應(yīng)用上的不斷增加,已經(jīng)積累了大量運行經(jīng)驗,其技術(shù)與工程上的可行性和優(yōu)越性已經(jīng)體現(xiàn)地十分明顯。目前大多數(shù)應(yīng)用中的柔性直流輸電項目采用的都是兩電平、三電平電壓源換流器(VoltageSource Converter,VSCl。而為了實現(xiàn)電壓和功率等級的提高,這種拓撲巾的換流閥需由大量功率器件串聯(lián)而成,技術(shù)比較復(fù)雜,同時需要解決控制中的靜態(tài)和動態(tài)均壓問題,換流器輸出電壓諧波也較大,

2、需要配置大容量的濾波裝置。
　　模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是一種應(yīng)用于柔性直流輸電領(lǐng)域的新型拓撲結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的VSC拓撲結(jié)構(gòu)相比,MMC采用的是模塊化串聯(lián)的設(shè)計,避免了開關(guān)器件的直接串聯(lián);輸出電壓波形接近正弦波,這樣就可以省去大容量濾波裝置,它將是柔性直流輸電系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。本文在已有研究工作的基礎(chǔ)上,主要對系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)控制策略進行了研究,提山了改進的三相直流側(cè)電壓控制

3、。
　　首先,分析了MMC-HVDC系統(tǒng)的運行原理,然后推導(dǎo)了MMC—HVDC系統(tǒng)的數(shù)學模型,先采用了基于dq同步旋轉(zhuǎn)坐標系的控制策略,即外環(huán)和內(nèi)環(huán)都采用P1控制,對系統(tǒng)進行了仿真。然后對內(nèi)環(huán)電流控制器進行了改進,結(jié)合比例諧振(Proportional Resortant,PR)控制器的特性,推導(dǎo)了基于αβ坐標系的內(nèi)環(huán)電流控制策略,系統(tǒng)仍然是采用雙閉環(huán)控制,外環(huán)仍采用PI控制,電流內(nèi)環(huán)則改為可以跟蹤交流量的PR控制器。在仿真軟件P