兼具无功补偿功能的模块化多电平整流器控制策略.pdf

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1、第38卷第2期电网技术Vol.38No.22014年2月PowerSystemTechnologyFeb.2014文章编号：1000-3673（2014）02-0297-07中图分类号：TM721文献标志码：A学科代码：470·4051兼具无功补偿功能的模块化多电平整流器控制策略郭佳才，罗安，陈燕东，姚芳，王逸超，刘爱文（国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学)，湖南省长沙市410082）AControlStrategyofModularMultilevelRectifierWithReactivePowerCompensat

2、ionFunctionGUOJiacai,LUOAn,CHENYandong,YAOFang,WANGYichao,LIUAiwen(NationalElectricPowerConversionandControlEngineeringTechnologyResearchCenter(HunanUniversity),Changsha410082,HunanProvince,China)ABSTRACT:Consideringthepowerqualityatthe型的灵活输电方式，在向海上石油平台供电、城网grid-connec

3、tionpointofHVDCpowertransmissionsystem,on增容改造、新能源的利用以及改善配电网电能质量thebasisofestablishingthemathematicalmodelofmodular[1-6]等方面有着广阔的应用前景。基于模块化多电平multilevelrectifier(MMR)underthree-phasestationary换流器拓扑的高压直流输电(modularmultilevelreferenceframe,anoutervoltage-loopandinnercurrent

4、-loopconverter-highvoltagedirectcurrent，MMC-HVDC)，baseddualclosed-loopcontrolstrategyisproposed.Thedead-beatcontrolisappliedininnercurrent-looptoimplement具备子模块结构简单、易拓展和模块化设计等特fasttrackingofinstructioncurrentwithzerosteady-stateerror[7-13]点，成为了国外研究的热点。模块化多电平整andimprovet

5、hepowerqualityatgridside.Inallusionto流器(modularmultilevelrectifier，MMR)作为MMC-interphasecirculatingcurrentandcapacitancevoltagebalanceHVDC中交直流变换的主要设备，是柔性直流输电ofsubmodules,theaveragevoltagecontrolandbalancing[14]系统的重要组成部分，因此对MMR控制策略的controlofsubmodulesareadopted.Thefeasib

6、ilityoftheproposedMMRcontrolstrategyisvalidatedbyresultsofboth研究有着重要的理论和现实意义。simulationandprototypeexperiments.目前，对MMR的控制策略研究较多。文献[15]KEYWORDS:MMR;reactivepowercompensation;采用间接电流控制方式，通过调节整流器交流侧输dead-beatcontrol出电压的幅值与相角，实现有功功率传输和直流侧摘要：考虑到高压直流输电接入点的电能质量问题，提出了稳定，但是这种控制方

7、式动态响应较慢。文献[16]兼具无功补偿功能的模块化多电平整流器(modularmultilevel针对MMR采用定直流电压和定无功功率的控制方rectifier，MMR)控制策略。在建立三相静止坐标系下MMR式，其中电流内环采用比例谐振(proportional的数学模型基础上，提出了电压外环和电流内环的双闭环控resonant，PR)控制器，实现了对交流指令信号的无制策略。电流内环采用无差拍控制，实现了指令电流快速无差跟踪，改善了系统网侧的电能质量。针对相间环流和子模静差跟踪，但未考虑整流器环流抑制和子模块电容块电容电压均衡，采

8、用平均电压控制和均衡控制，减小了相电压的均衡问题。文献[14]对MMR采用功率外环间环流。仿真和样机实验结果验证了所提方法的可行性。和电流内环双闭环控制策略，并通过dq同步旋转关键词：模块化多电平整流器；无功补偿；无差拍控制坐标变换，