基于VSC的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、VSC-HVDC輸電技術(shù)在實(shí)際的電力系統(tǒng)中已得到了一些成功的應(yīng)用，其顯著的特點(diǎn)就是具有高度可控性。但作為一種新型的輸電技術(shù)，目前在國(guó)內(nèi)，其相關(guān)的研究還處于初步階段，因此對(duì)于此領(lǐng)域的研究特別是相對(duì)不夠成熟的控制策略研究具有深刻的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 本文從VSC的單相電路結(jié)構(gòu)入手簡(jiǎn)要地分析VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的工作原理及控制方式。在此基礎(chǔ)上對(duì)在給定控制方式的VSC-HVDC輸電系統(tǒng)，導(dǎo)出了其穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型，再根據(jù)非線性控制理論中

2、的狀態(tài)反饋精確線性化方法對(duì)所導(dǎo)出的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了全局精確線性化，從而將系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為完全能控的線性方程，再根據(jù)二次型最優(yōu)控制理論設(shè)計(jì)了VSC-HVDC輸電系統(tǒng)的非線性控制器。 在分析含VSC的交直流混合輸電系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的非線性模型進(jìn)行了線性化和偏差化，從而得到交直流混合輸電系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程，再根據(jù)有結(jié)構(gòu)約束的分散協(xié)調(diào)控制理論，得出了系統(tǒng)的最優(yōu)控制規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適合交直流混合輸電系統(tǒng)的分散

3、協(xié)調(diào)控制器。 最后利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC，對(duì)本文提出的非線性控制器和分散協(xié)調(diào)控制器分別進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真研究。仿真結(jié)果表明，本文所采用的VSC-HVDC輸電系統(tǒng)模型可行，提出的線性化方法有效。在輸電系統(tǒng)發(fā)生故障或擾動(dòng)時(shí)，本文所設(shè)計(jì)的非線性控制器和分散協(xié)調(diào)控制器均能有效地增加系統(tǒng)的阻尼，改善系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，減少直流輸電線路電壓和電流的振蕩幅度和持續(xù)時(shí)間，使系統(tǒng)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，從而有效改善了