基于二極管箝位型五電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)研究.pdf

1、柔性直流輸電由于其自身的諸多優(yōu)點極大地拓展了高壓直流輸電的應(yīng)用范圍,為高壓直流輸電技術(shù)開辟了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,逐漸成為現(xiàn)代輸配電領(lǐng)域的研究熱點。目前我國尚無實際的柔性直流輸電工程,許多應(yīng)用問題亟待深入研究,并且目前大多研究的是基于三電平或兩電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng),對于基于五電平換流器及以上的柔性直流輸電系統(tǒng)的研究還很少,所以本文就基于二極管箝位型(NPC)五電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)進行了研究與仿真,詳細論述了其工作原理、控制策略

2、及其控制系統(tǒng)的設(shè)計等等,取得的研究成果主要有以下幾點:
　　 第一,深入研究了多電平電壓源換流器的拓撲結(jié)構(gòu)及調(diào)制原理。針對各種拓撲結(jié)構(gòu)的多電平電壓源換流器的特點,選擇了合適的調(diào)制方式,并以五電平為例分別對各種拓撲結(jié)構(gòu)的五電平電壓源換流器進行了Matlab/simulink仿真,仿真結(jié)果驗證了調(diào)制算法的正確性。
　　 第二,推導了基于二極管箝位型五電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)在abc靜止坐標系和d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學

3、模型,并基于d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標系建立了柔性直流輸電系統(tǒng)的動態(tài)等效電路。通過該等效電路可方便分析柔性直流輸電系統(tǒng)中各變量擾動時的動態(tài)特性,為后面控制器的設(shè)計提供了極大的方便。
　　 第三,構(gòu)建了柔性直流輸電系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)框架,詳細闡述了各層次結(jié)構(gòu)的控制原理及控制方式,并基于d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標系設(shè)計了五電平柔性直流輸電系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)電流控制器和外環(huán)電壓控制器,并利用Matlab/simulink仿真軟件建立了向有源網(wǎng)絡(luò)供電的五電平柔性直