基于MMC的柔性直流輸電控制與保護策略的研究.pdf

1、基于模塊化多電平換流器組成的柔性直流輸電系統(tǒng)因為具有比傳統(tǒng)直流輸電技術(shù)更好的發(fā)展優(yōu)勢成為了未來高壓直流輸電的發(fā)展方向。本文從 MMC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行控制方式入手，對基于MMC的柔性直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行條件下的控制策略、發(fā)生故障時的交直流系統(tǒng)運行特性、故障后的交直流系統(tǒng)故障保護控制策略進行了比較深入的理論分析和仿真驗證。
　　本文從MMC-HVDC系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)出發(fā)，分別介紹了MMC-HVDC系統(tǒng)子模塊的運行方式以及MMC-H

2、VDC系統(tǒng)的基本運行原理。通過MMC-HVDC將系統(tǒng)分為系統(tǒng)級控制層、換流站級控制層和換流站閥級控制層對每一層的控制方式進行深入研究。在系統(tǒng)級控制層確立了由外環(huán)電壓控制和內(nèi)環(huán)電流控制結(jié)合的穩(wěn)態(tài)控制方式。通過確立系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行策略建立了以開關(guān)函數(shù)為核心的MMC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行數(shù)學(xué)模型。通過分析換流閥內(nèi)部環(huán)流的產(chǎn)生機理以及MMC-HVDC系統(tǒng)交流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時的故障特性，改進設(shè)計了系統(tǒng)換流閥內(nèi)部環(huán)流抑制策略。通過研究MMC-HV

3、DC系統(tǒng)的PWM觸發(fā)脈沖，介紹了常用的的調(diào)制策略--最近電平逼近法。
　　本文以MMC-HVDC系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行為基礎(chǔ)，對MMC-HVDC系統(tǒng)中的交流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障、相間短路故障、兩相接地短路故障以及直流系統(tǒng)單極接地故障進行了深入的理論研究和特性分析。通過對故障特性的重點研究，設(shè)計了相應(yīng)故障的故障保護控制策略。通過仿真模型分析驗證了故障特性的正確性以及故障保護控制策略的可行性和實用性。最后，對全文結(jié)論進行總結(jié)，對后續(xù)工作進行展望