風(fēng)電場經(jīng)MMC-HVDC向無源負荷供電的濾波器設(shè)計與協(xié)調(diào)控制.pdf

1、風(fēng)電場經(jīng)模塊化多電平換流器型柔性直流輸電系統(tǒng)（Modular Multilevel Converter-HVDC，MMC-HVDC）向無源負荷供電對海上鉆井平臺等特定場景下的應(yīng)用具有重要的意義。目前，風(fēng)電場經(jīng)MMC-HVDC向無源負荷供電的研究主要存在兩個問題：雙饋感應(yīng)發(fā)電機（Double-Fed Induction Generator，DFIG）背靠背變換器和低電平MMC會產(chǎn)生大量諧波，嚴(yán)重影響接入點的電壓質(zhì)量；兩端MMC-HVDC系

2、統(tǒng)的現(xiàn)有控制策略在無通信系統(tǒng)的支持下無法自動平衡風(fēng)電場和無源負荷間的功率差額。針對上述兩個問題，本文開展風(fēng)電場經(jīng)MMC-HVDC向無源負荷供電的濾波器設(shè)計和協(xié)調(diào)控制方法方面的相關(guān)研究。
　　本文在介紹典型的風(fēng)電場經(jīng) MMC-HVDC向無源負荷供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的基礎(chǔ)上，詳細介紹了其數(shù)學(xué)模型及控制策略。為提高接入點的電壓質(zhì)量，本文依據(jù)不同的約束限制，對應(yīng)用于DFIG背靠背PWM變換器的LCL濾波器進行了系統(tǒng)的設(shè)計。針對DFIG轉(zhuǎn)子

3、側(cè)難以接地的問題，同時為了更好的利用轉(zhuǎn)子漏抗，本文對轉(zhuǎn)子側(cè)的LCL濾波器進行了進一步的改進，并通過仿真驗證了所設(shè)計的濾波器具有良好的濾波效果，能夠有效提高接入點的電壓質(zhì)量。
　　為了解決穩(wěn)態(tài)控制策略無法實現(xiàn)系統(tǒng)正常啟動的問題，提出了一種風(fēng)電場經(jīng)MMC-HVDC向無源負荷供電的啟動策略。該啟動策略通過小容量的柴油發(fā)電機依次建立直流線路直流電壓和風(fēng)場側(cè)的交流電壓，實現(xiàn)系統(tǒng)的平穩(wěn)啟動，并通過仿真驗證了所提啟動策略的合理性。針對風(fēng)電場經(jīng)M