基于模块化多电平结构的无源直流潮流控制器

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1、学校代码：密级：公开又遥乂硕士专业学位论文基于模块化多电平结构的无源直流潮流控制器作者姓名廖知卓工程领域电气工程指导教师吴俊勇教授培养院系电气工程学院硕士专业学位论文基于模块化多电平结构的无源直流潮流控制器作者：廖知卓导师：吴俊勇教授北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复

2、印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字曰期：年《月仏曰签学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文基于模块化多电平结构的无源直流潮流控制器作者姓名：廖知卓学号：导师姓名：吴俊勇职称：教授工程硕士专业领域：电气工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师吴俊勇教授的悉心指导下完成的，感谢吴俊勇老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此由衷感谢两年来吴俊勇老师对我的指导和关心。吴俊勇老师悉心指

3、导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向吴俊勇老师表示衷心地谢意。郝亮亮老师对于我平时在实验室的科研工作和论文的撰写上给予了许多宝贵的意见和指导，在此向郝亮亮老师表示衷心地感谢。熊飞博士对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见和建议，在此向熊飞博士表示衷心地感谢。在实验室工作及论文撰写期间，实验室同学对我论文中的部分研究工作给予了很大帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人和身边的朋友们，是他们无私的爱，一直陪伴我完成学业，是他们的理解和支持一直鼓舞我、鞭策我。摘

4、要摘要摘要：近年来，直流输配电领域的迎来了高速发展的时代，催生了许多与直流输配电系统相关的研究课题。与交流系统类似，直流系统中的潮流平衡是整个系统正常运行的关键。受启发于交流系统中发展较为成熟的统一潮流控制器（及其相关理论，国内外兴起了对直潮流控制器的研究热潮。期望通过装设在直流系统中的潮流控制器，独立地控制输配电线路中有功功率的大小和流向，提高直流系统的稳定性。本文将基于模块化多电平结构的无源直流潮流控制器（应用于直流母线中，通过一定的控制技术，实现了升压运行和降压运行的工作模式。可应用于互联两个不同电压等级的高

5、压直流输电（网络，也可以装设在直流母线上调节直流母线电压或电流，调控直流潮流。本文的主要研究内容如下：首先，介绍了课题研究的背景及意义，对直流潮流的控制方法的研究现状进行简单介绍，分析了模块化多电平变换器主电路结构及工作原理；然后，结合的结构提出了一种新型的潮流控制器拓扑结构，并且就的基本结构、工作原理、平衡机制等几个重要方面展幵详细地叙述；再结合的特点，介绍了基于多载波的的调制策略，并通过分析对比，选择载波交替反向层叠（作为本控制器调制策略，并加以修正。最后，介绍了的控制策略，主要包括电容预充控制方案，基于排序算

6、法的子模块电容电压平衡控制、桥臂功率平衡的控制方案、输出电压调控方法以及电流内环和电压闭环控制策略等。最终实现直流线路上可控的电压调控和功率传输，并保证了稳定而高效地工作。通过在仿真平台上搭建了两相式的模型，对本文提出的几种工作情况及其相应控制进行仿真实验。本文对的研究，于今后对直流系统中母线电压平衡、直流潮流调控等各方面的探索提供了重要的理论依据和指导作用。关键词：直流系统；多电平模块化结构；直流潮流控制器；调制策略；电压控制ABSTRACTABSTRACTInrecentyears,DCtransmission

7、anddistributionfieldhasenteredtheeraofrapiddevelopment,whichpromotesmanyrelatedresearchonDCsystem.SimilartotheACsystem,ThetrendofbalanceintheDCsystemisthekeytothenormaloperationofthewholesystem.Inspiredbythedevelopmentoftheunifiedpowerflowcontroller(UPFC)inACs

8、ystemanditsrelatedtheory,theresearchofDCpowerflowcontrollerhasattractedwideatention.ExpectthepowerflowcontrollerarrangedintheDCsystemtoindependentlycontroltheactivepowerinthedistri