本科毕业设计--背靠背变换器的仿真研究.doc

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1、毕业设计（论文）题目背靠背变换器的仿真研究专业电气工程及其自动化西安理工大学本科生毕业设计（论文）背靠背变换器的仿真研究摘要背靠背电压源型变换器在轻型直流输电系统，变速恒频风力发电系统轻型直流输电系统以及电动机变频调速中有着越来越重要的作用。PWM整流-PWM逆变形式的背靠背VSC不仅具有良好的输出性能，更具有良好的输入性能，可获得任意功率因数的正弦输入电流，且具有能量双向流动的良好能力。介绍了背靠背电压源型变流器在dq同步旋转坐标系下的动态数学模型、背靠背电压源型变流器与两端交流系统互联时的功率交换控制原理。设计了基于直接电流控制的双闭环控制器，实现了有功

2、功率和无功功率的解耦控制，基于系统传递函数，采用极点配置的PI参数设计方法，使控制器的期望性能指标与PI参数之间建立了直接的量化关系。最后，利用PSCAD软件搭建了背靠背VSC变换器控制仿真模型，最终通过对背靠背VSC与两端交流系统的功率交换进行控制仿真，验证了所设计控制器的有效性。关键词：背靠背电压源型变换器、dq轴解耦控制、直接电流控制西安理工大学本科生毕业设计（论文）AbstractBack-to-backvoltagesourceconverterisbecomingmoreandmoreimportantinnewfieldssuchasVSCFw

3、indpowergeneratorsystemandHVDClight.back-to-backVSCintheformofPWMrectifier-PWMinverternotonlyhasgoodoutputperformance,butalsohasgoodinputperformance,anditcanobtainsinusoidalinputcurrentwithanypowerfactoraswellasabidirectionalenergyflow.Thedynamicmathematicalmodelforback-to-backVSCu

4、nderdqsynchronousreferenceframeisrepresentedaswellasthepowerexchangecontrolprinciplebetweenconvertersandtwosideacsystems.tAdualclosedloopcontrollerbasedondirectcurrentcontrolstrategyisdesignedforactivepowerandreactivepowerexchangebetweentheconverterandtwosideacsystems,activepowerco

5、ntrolandreactivepowercontrolaredecoupled.Accordingtothesystemtransferfunction,thedirectquantitativerelationshipisestablishedbetweenthedesiredperformancetargetsandPIparametersbasedonpole-assignmentforPIparameter′sdesignmethod.Finally,powerexchangecontrolsimulationmodelforback-to-bac

6、kVSCbasedonPSCADissetup,Powerexchangecontrolbetweenback-to-backVSCandtwosideacsystemsissimulated,thevalidityoftheproposedcontrollerisdemonstratedbythesimulationresults.Keywords:back-to-backvoltagesourceconverter,dqaxisdecoupledcontrol,directcurrentcontrol西安理工大学本科生毕业设计（论文）目录第1章绪论………

7、…………………………………………………………11.1选题背景及意义………………………………………………………11.2背靠背VSC的研究现状……………………………………………11.2.1背靠背VSC的应用情况…………………………………………11.2.2VSC控制策略的研究现状………………………………………5第2章背靠背VSC的数学模型…………………………………………62.1背靠背VSC的工作原理……………………………………………62.2背靠背VSC的数学模型…………………………………………10第3章背靠背VSC的控制器设计………………………………………113.

8、1背靠背VSC的上层控制策略………………………………