模块化多电平直流输电故障分析和保护策略研究.pdf

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1、模块化多电平直流输电故障分析和保护策略研究FaultanalysisandprotectionstrategiesonMMC．HVDC导师及职称菱建邀数援2012年4月钏眦业大学～燃嬲本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合否砸工业大答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：觚，’卞铆分P猫绷所坼星委员：私考冷J枢观长≮廖磺涉；钙雪L7鬲

2、J觳投导师：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，除了文中特另JDFi以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金月巴王些太堂或其他教育机构的

3、学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：，签字日期：≥驴p年4月25日多差傍方刍学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目垦王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权—金目曼王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：鸹j冯诌导师签名：签字日期：≥刁胆年勿月哕日签字日期：弘p年

4、争月移日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：模块化多电平直流输电故障分析和保护策略研究摘要随着电力电子技术和电网技术的发展，柔性直流输电技术(VSC-HVDC)在很多方面的优势越来越明显，例如：向孤岛或无源负荷供电、新能源并网、交流系统非同步互联和环境保护等。模块化多电平换流器(MMC)结构简单且具有漠块化特点，可以灵活的应用到各种功率和电压等级的系统中，可以采用PWM调制技术进行灵活的控制。将MMC应用于高压直流输电(HVDC)系统，开辟了VSC-HVDC输电新的研究领域。MMC—HVDC是一种全新的VSC—HVDC技术，国内外对MMC-HVDC的研

5、究起步比较晚且主要集中在控制策略，对于故障特性分析较少。因此本文重点是对MMC—HVDC进行故障分析和保护策略研究。本文具体内容如下：(1)介绍了MMC—HVDC的技术背景和研究现状，明确了MMC—HVDC的发展价值；(2)分析了MMC-HVDC的电路拓扑和工作原理，在此基础上针对MMC的独特特点设计了MMC—HVDC调制方式、启动方法和均压控制策略，并对调制方式和均压控制策略进行了仿真验证；(3)针对MMC的特点设计了子模块过流保护、子模块冗余保护和环流抑制策略，并对冗余保护和环流抑制策略进行了仿真验证；(4)建立了直流侧典型故障下(直流侧单极接地、双极短路和断线故障)

6、MMC-HVDC系统的等值模型，进行深入的理论研究。并对系统在故障下的运行行为进行了深入的仿真分析研究。在此基础上，针对每种故障，从保证系统安全的角度，提出了相应的保护策略，并进行了仿真验证。(5)建立了交流侧典型故障下(三相不平衡、单相接地和两相短路故障)MMC-HVDC系统的等值模型，进行深入的理论研究，并对系统在故障下的运行行为进行了深入的仿真分析研究。在此基础上，针对每种故障，从保证系统安全的角度，提出了相应的保护策略，并进行了仿真验证。关键词：模块化多电平直流输电；均压控制；故障分析；保护策略；仿真Faultanalysisandprotectionstrate

7、giesonMMC．HVDCABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronicstechnologyandgridtechnology，theadvantagesofVSC—HVDCtechnologyaremoreandmoreobviousinlotsofaspects，Forexample：powersupplytotheislandorpassiveload，newenergygrid，non-synchronousinterconnectionoftheACsystemandenvironmentalprotection．Mo

8、dularmulti—levelconverter(MMC)，ofwhichthecircuittopologyissimplewithmodularcharacteristics，canbeappliedtosystemsofvariouspowerandvoltagelevelsandcontroledbyPWMmodulationtechniqueflexibly。TheMMCusedinHighVoltageDirectCurrenttransmission(HVDC)system，hasopenedupnewarea