柔性直流输电控制策略研究

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1、分类号：TM721学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（专业型）学位论文题目：柔性直流输电控制策略研究英文题目：TheControlStrategyofVSC-HVDC研究生姓名：李武雄导师姓名及职称：李虹教授培养单位：电子信息工程学院工程领域：控制工程论文提交日期：2016年6月论文答辩日期：2016年6月8日答辩委员会主席：曾建潮教授论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体已

2、经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的任何贡献的个人或集体均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：中文摘要中文摘要本文着力于柔性直流输电技术（VoltageSourceConverterHighVoltageDirectCurrent,VSC-HVDC）的控制体系分层次研究。在VSC-HVDC基本控制原理的基础上，对VSC-HVDC控制体系结构进行层次划分，并提出VSC-HVDC系统发生典型电力系统故障时的故障保护策略。VSC-HVDC采用基于同步旋转

3、坐标系（dq坐标系）的双闭环矢量控制，独立控制有功和无功。阐明控制结构层次所需完成的控制目标及层次结构之间的关联，便于VSC-HVDC在不同应用场合控制结构体系的设计。在VSC-HVDC控制体系结构分层次思想的指导下，以电力系统电磁暂态仿真软件(PowerSystemComputerAidedDesign/Electro-MagneticTransientinDCsystem,PSCAD/EMTDC)为平台分别搭建VSC-HVDC模型，分别应用于有源交流电网互联和对无电源系统供电的仿真系统模型。对VSC

4、-HVDC应用于有源互联系统的功率潮流反转控制、应用于无源供电的负荷变化、典型故障进行仿真研究分析。搭建了一套以DSP为控制器的VSC-HVDC逆变侧实验装置。该装置完成DC/AC变换，实现VSC-HVDC的逆变换流器对无源系统供电的功能。本文实验环节主要完成控制芯片的选型及SPWM调制的软件设计过程。关键词：VSC-HVDC；矢量控制；双闭环控制；无源逆变器；SPWMABSTRACTABSTRACTThearticleresearchesondividingVSC-HVDCcontrolsystemt

5、onumberofmodules.ThearticlesuggestsprotectionstrategyduringthetypicalpowersystemfaultsofVSC-HVDC.Atfirst,theauthorintroducesthefundamentalofVSC-HVDC.Then,itdividelevelofthecontrolsystem,whichusedual-loopcontrolmodeandvectorcontrolmode,inordertostandactiv

6、epowercontrolprocessandreactivepowercontrolprocessalone.Thearticlepointsthefunctionofeverymoduleandtherelationshipbetweenmodules,convenientforcontrollerdesigninavarietyofapplications.Undertheguidanceofdividingcontrolmodules,theauthorbuiltsimulationmodels

7、usedfortwoACsystemsconnectionandprovidepowertoloadsystemsbasedonPSCAD/EMTDC.Duringtheprocess,theauthorhasdonethereversepowerflowtestandloadfluctuationtest.Theauthorhasbuiltpassiveinverterbasedondigitalsignalprocessor(DSP).Theexperimentaldeviceisusedtoach

8、ieveACandDCvoltageconversionfunction.Then,it’susedforprovideelectricalenergytoloadsystem.Theauthorhasdonethetaskincludingselectingequipmentandprogramming.Keywords:VSC-HVDC;vectorcontrol;dual-loopcontrol;passiveinverter;SPW