模块组合多电平换流型柔性直流输电控制技术的研究

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1、学校代号：10532学号：S11092083密级：普通湖南大学硕士学位论文模块组合多电平换流型柔性直流输电控制技术的研究堂僮虫道厶丝名!堂宝筮昱垣丝名壁驱箍；王龌熬援墙差皇僮；电氢皇篮息王程堂瞳童些名整；一一一虫氢王捏——诠室握童旦期；2Q!垒生垒旦2Q旦一诠窒筌辩旦期；2Q!垒笙§旦12旦簦鲎委员金圭廑!星隆福熬援TheResearchonControlTechnologyforModularMultilevelConverterHVDCFlexiblebyZttANGNingminB．E．(Nanya

2、ngInstituteofTechnology)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorWangHuiApril，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得

3、的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：兹宁锻日期：加，午年r月趱El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制

4、手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“／”)鬈量尊导师签名：殳芝，矿El期：猁牛年}月瑶E1日期：1刀，够年垦月习日模块组合多电平换流型柔性直流输电控制技术的研究摘要随着电力电子器件的迸一步发展促进了柔性直流输电的发展，传输容量进一步增加。尤其是在风力发电并网上的应用，柔性直流输电在输送距离较远时能够显现出较大的优势，由于这种调节具有快速而准确的特点，从而易于对整个系统的潮流进行有效控制。在输电和配电领域都有着非常广泛的应用前景，

5、近年来吸引了国内外工程界和学术界的广泛关注。首先介绍了柔性直流输电技术的研究背景和意义，最新发展和工程应用，分析了柔性直流输电技术的研究现状，深入分析了应用于高压大功率传输的换流器拓扑结构的发展，并对其进行了详细的比较分析。阐述了模块组合多电平换流器，阐述了其工作原理，其中子模块通常采用半桥结构。每相上、下桥臂分别串联一个电感，子模块直流侧并联电容。为了系统的良好稳定运行，给出了桥臂电感、子模块电容和子模块串联个数，等效于电平数的选择原则。根据模块组合多电平换流型柔性直流输电系统的工作原理，本文提出了应用

6、于模块组合多电平换流器的调制策略，提出了采用载波三角波移相一开关频率优化PWM法(PS．SFOPWM)，该方法可以优化和提高直流电压利用率，使调制度由o．866提高到1．15，开关频率主要集中在峰值附近，可以使开关在相电压的最大值附近不动作，从而减少开关次数，进而减少开关损耗，同时并对各种不同调制方法进行了比较分析。针对电网不对称故障下，提出了基于负序电网电压补偿的控制策略，有效抑制故障引起的负序电流，能够在正序同步旋转坐标下实现对负序电流的无差控制。抑制交流系统引起的不对称故障电流对整个系统运行的影响。

7、由于不需进行电流正负序分解，只需一个电流控制器，简化了参数配置，系统仍具有良好的动、静态稳定性，无需计算并网电流正、负序分量，大大简化了系统的控制结构和参数稳定。最后，为了验证以上拓扑结构和控制方案的正确性，在Matlab／simulink7．0仿真软件中搭建仿真模型，通过时域仿真验证了以上模型和控制技术的有效性和鲁棒性。仿真结果表明载波三角波移相一开关频率优化PWM法能够提高直流电压利用率，同时使电容电压控制在一定的范围内，三相之间环流得到有效抑制，通过采用负序电压补偿的控制技术，有效抑制电网故障情况下

8、的负序电流。关键词：电压源换流器；柔性直流输电；MMC；负序电压补偿II硕士学位论文AbstractThefurtherdevelopmentofpowerelectronicdevicespromotesthefurtherdevelopmentofflexibleHVDCtransmissioncapacitytoincreasefurther．Especiallyinpowergenerationandonlineapp