基于MMC的高压直流输电控制策略研究.pdf

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1、ｋ分类号：ＴＭ４６１０３６１单位代码：？安获化王乂學ＡＮＨＵ，Ｕ．，ＶＥＲＳ，ＴＶＯＰＳＣＩＥＮＣＥａＴＥＣＨ．ＯＬＯＧＶ這〇這｜；；嚴渡｜｜．ｙｎ—￣￣．＇＇＇、‘＇．，＇ｊ’：：ｍ；．；二。．掌诗鑑載匪Ｃ的论請目；基于高压直流输电控制策略研究作者姓名：周文庆专业名称：电气工程导师姓名：周莉副教授就酣间２０１７年６月１２日；：ＴＭ４６论文编号中图分类号：学科分类号：４７０．４０密级：公开安徽理王大学硕壬学位论文基于ＭＭＣ的

2、高压直流输电控制策略研巧；作者姓名：周义庆专业名称：电气工程研究方向：电力传动控制技术导师姓名：周莉副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：王红光论文答辩日期：２０１７年６月１日安徽理工大学研究生处２０１７年６月１２日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａ化ｇｙＲｅｓｅａｒｃｈｆｏｒＨＶＤＣＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＭＭＣｙＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＷｅｎｉｎｑｇＳｕｅｒ

3、ｖｉｓｏｒ：ＺｈｏｕＬｉｐＣｏｌｌｅｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｇｇｇＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＮｏ．１６８ＴａｉｆｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ２３２００１Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ，ｇ，，，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作．及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含■为燕得安徽理工大学或其他

4、教育化构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献掏巴在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：支衣日期：，川年月日＿＾？？学位论文版权使用授权书太学化论女作者完舍了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即！研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行栓索，可Ｗ采用影印、缩印或担描等复制手段保存、汇

5、编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）：々日学位论文作者签名：签字日期。年《月吗义兵Ｚ，１／口曰导师签名：签字曰期讀＾年矣月ｔ摘要传统两电平换流器（ＶＳＣ）在高压直流输电（ＨＶＤＣ）领域越来越受到性能和电压等级的限制，而模块化多电平换流器（ＭＭＣ）得益于其独特的拓扑结构，ＭＭＣ－ＨＶＤＣ使它具有诸多其他低电平换流器无法娘美的优点，从而使技术在输电领域得到大为发展。本文从ＭＭＣ拓扑结构、运行机制、调制技术、桥臂均压和环流抑制入手一，提出种改进的均压优化控制算法和基于记忆的环流抑制算法，相比于传

6、统控制算法产生了有益效果。本文首先分析了ＭＭＣ主电路拓扑及运行机理，在此基础上阐述了Ｈ相ＭＭＣ工作原理，主流调制策略。建立ＭＭＣ的数学模型，分析其交流侧与直流侧电气量关系Ｗ及巧臂子模块电容和桥臂电感元件能量交换机制，并对ＭＭＣ运行特性进行分析，进而揭示其控制原理，为后面章节研究坐标变换及控制策略奠定基础。其次在分析了子模块电容电压波动原理和桥臂环流产生机理的基础上，提出子模块均压和桥臂环流抑制策略。在均压控制研究中，介绍了Ｗ基于最近电平逼上提出一近调制（ＮＬＭ）的电容电压排序法为代表的传统控制策略，在此基础种改进的

7、均压优化算法，并在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台中对两种方法的控制效果进行了仿真比较；在环流控制中，详细介绍了记忆控制原理，并将它应用于环流抑制器，。与基于ＰＩ控制的传统环流抑制器进行了性能比较，并仿真分析最后研究了ＭＭＣ－ＨＶＤＣ系统控制策略９，主要搭建并对比了基于ａ／两相静止坐标系下和ｄｑ两相旋转坐标系下的控制策略分别在稳态控制和交流系统暂态控制下的效果发挥。提出在ａ／？坐标系下采用比例谐振控制用于控制器的设计，并进行了仿真验证。针对稳态控制策略，分析比较了基于ｄｑ坐标系和ａ／？坐标系的数学模型，得出ａ／？坐标系下

8、控制量无交叉閱合项的结论。据此设计了基于Ｐ民，再搭配上基于ＰＩ控制的功率外环控制器控制器的