基于多电平技术的统一潮流控制器研究.pdf

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1、藝分类号中４ｚ唸ｒｉ）ＺＨＯＮＧＹＵＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ基于多电平技术的统一潮流控制器研究朱五军（领域）硕士专业学位类别：工程硕士（控制工程）导师姓名、职称：王晓雷教授王若醒高级工程师２０１７年５月中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研宄成果．其他同志对本研宄的启发和所做的贡

2、献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实一，愿意承担切相关的法律责任。学位论文作者签名：＞年月曰中原工学院学位论文知识产权声明本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研宂生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权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。本人允许论文被査阅和借阅。学校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手段保存和汇编本学位论文ａ保密论

3、文待解密后适用本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年４月曰年＾月曰ｊ５＊ＩＩ授予单位代码:学号或申请号:密级:中原工学院硕士学位论文基于多电平技术的统一潮流控制器研究朱五军指导教师：王晓雷教授王若醒高工申请学位级别：硕士专业名称：控制工程提交日期：2017年3月论文答辩日期：2017年5月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院基于多电平技术的统一潮流控制器研究专业名称：控制工程研究生姓名：朱五军指导教师：王晓雷王若醒摘要随着全球能源互联网的逐步推进以及市场经济的飞速发展，电力需求也日益增长，现有

4、电力系统输电能力不足的矛盾也日益凸显，而建立新的传输线路受到土地、环境、成本等诸多客观因素的限制而难以给予实施。因此，柔性交流输电系统(FACTS)应运而生，并愈发受到人们关注。统一潮流控制器(UPFC)作为柔性交流输电系统中最具代表性、功能最强大的串、并联综合补偿装置成为研究的热点。本文在分析UPFC的拓扑结构、工作原理和数学模型的基础之上，分别对基于三电平换流装置的UPFC(TNPC-UPFC)、基于MMC结构的UPFC(MMC-UPFC)这两种采用多电平技术的UPFC进行详细的研究与分析。主要做的工作如下：1）介绍了电

5、网中潮流控制的基本概念和基本方法，对UPFC的整体拓扑结构进行详细的阐述，介绍了UPFC的数学模型及控制策略，在给出UPFC的数学模型之前还简要介绍了坐标变换理论和pq理论，该两大理论是研究UPFC数学模型和控制策略的基础，然后对电力PLL进行分析，并给出仿真模型，接着对UPFC串、并联侧建立动态数学模型，并给出相应的控制策略。2）对基于分组多重化技术的UPFC进行设计与详细的分析和研究，分别对并联侧TNPC-STATCOM、串联侧TNPC-SSSC的控制策略进行详细分析，并在Matlab/2016b仿真环境下建立仿真模型。

6、接着研究分析了MMC-UPFC，还给出MMC-UPFC并联侧的仿真模型。并对仿真结果进行详细分析，得出UPFC强大的有功和无功潮流控制能力。3）对MMC型换流器实验样机的设计和电路中相关元件参数选取进行了介绍。从MMC型换流器实验样机的子模块设计入手，给出子模块电容参数选取的计算公式，然后又对桥臂电抗器参数的选取对比公式，接着对MMC型换流器实验样机的控制系统设计做了整体上的阐述。关键词：统一潮流控制器(UPFC)、分组多重化技术、模块化多电平(MMC)、最近电平逼近(NLM)。IIIRESEARCHONUNIFIEDPOW

7、ERFLOWCONTROLLERBASEDONMULTI-LEVELTECHNOLOGYSpeciality:ControlEngineeringName:ZhuWujunSupervisor:ProfessorWangXiaoleiAbstractAstheglobalenergyInternetgraduallyandtherapiddevelopmentofmarketeconomy,thedemandforelectricityisgrowing,theexistingpowersystemtransmissionc

8、apabilityofinsufficientcontradictionisalsogrowing,andbuildnewtransmissionlinesunderland,theenvironment,restrictionsofmanyobjectivefactors,suchasc