同步发电机模型在mmc并网控制中应用

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1、第25卷第2期电力系统及其自动化学报V0】．25No．22013年4月ProceedingsoftheCSU—EPSAApr．2013同步发电机模型在MMC并网控制中的应用刘喜梅，陈朋，张群，赵倩(青岛科技大学自动化与电子工程学院，青岛266042)摘要：为了实现模块化多电平换流器MMC(modularmultilevelconverter)快速、平滑并网，该文将同步发电机模型与同步发电机准同步并网原理应用于MMC并网控制。先对同步发电机进行建模，根据MMC的原理及其控制原则确定控制策略，并结合同步发电机模型设计控制器控制MMC输送到电网的功率，实现功

2、率跟踪；引入同步发电机准同步并网原理，根据锁相环PLL(phaselockedloop)检测到的电网电压与MMC输出电压的相位信息自动搜寻最佳合闸时间，控制MMC在最佳时刻平滑并入电网，实现友好并网。MATLAB／Simulink仿真结果验证了该控制策略的正确性和有效性。关键词：模块化多电平；同步发电机；准同步；并网中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)02—0083—05ApplicationofSynchronousGeneratorSModelinGrid—c0nnectedControlofMMCLIUXi

3、—mei，CHENPeng，ZHANGQun，ZHAOQian(CollegeofAutomation&ElectronicEngineering，QingdaoUniversityofScience&Technology，Qingdao266042，China)Abstract：Inordertorealizemodularmultilevelconverter(MMC)grid—connectedfastandsmoothly，themodelandquasisynchronousprincipleofsynchronousgeneratorisa

4、ppliedtocontrolMMCinthispaper．First，amodelofsyn—chronousgeneratorisbuilt，andacontrolstrategyisdeterminedaccordingtothetheoryandcontrolprincipleofMMC，andacontrollerisdesignedwiththemodelofsynchronousgeneratortocontrolMMCconveyingpowertothegridandrealizepowertracking．Thequasisynch

5、ronousprincipleofsynchronousgeneratorisintroducedtosearchtheoptimalswitchingtimeaccordingtothephaseofgridvoltageandMMCoutputvoltagedetectedbyPLL，andcontrolMMCtoconnectwithgridsmoothlyattheoptimaltimetorealizegrid-connectedfriendly．SimulationresultsofMATLAB／simulinkverifythecorre

6、ctnessandeffectivenessofthiscontrolstrategy．Keywords：modularmultilevelconverter(MMC)；synchronousgenerator；quasisynchronous；grid—connected随着能源和环境问题的加剧，风能和太阳能柔性直流输电的主要设备，能够有效地改善输出等可再生能源【lJ在一次能源中所占比例越来越大，波形，降低开关及系统总损耗，提高换流系统的效但其分散、远离主网的特点却制约着这些新能源率、可靠性及经济性l3J。因此，研究如何实现MMC的进一步发展。当前，

7、如何将这些新能源产生的电并网具有较高的实用性。能既快速又经济的传输、并网已成为研究热点，而本文应用同步发电机模型实现对MMC并网柔性直流输电技术凭借其经济、灵活、高质量、高控制。在MATLAB／Simulink中搭建MMC模型，对可控性、能够将分散系统方便的连接在一起等优该控制策略进行仿真研究，同时也对PI控制并网4[21，成为解决上述问题的最佳选择。模块化多电电流跟踪电网电压相位在MMC并网中的应用进平换流器MMC(modularmultilevelconverter)作为行了仿真，并将两者的仿真结果进行了比较。比较收稿日期：2011-08—26；修

8、回日期：2011-10～26基金项目：山东省自然科学基金项目(Y2008GI4)·84·电力系