風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC向無(wú)源負(fù)荷供電的濾波器設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)控制.pdf

1、風(fēng)電場(chǎng)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(wú)源負(fù)荷供電對(duì)海上鉆井平臺(tái)等特定場(chǎng)景下的應(yīng)用具有重要的意義。目前，風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC向無(wú)源負(fù)荷供電的研究主要存在兩個(gè)問(wèn)題：雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（Double-Fed Induction Generator，DFIG）背靠背變換器和低電平MMC會(huì)產(chǎn)生大量諧波，嚴(yán)重影響接入點(diǎn)的電壓質(zhì)量；兩端MMC-HVDC系

2、統(tǒng)的現(xiàn)有控制策略在無(wú)通信系統(tǒng)的支持下無(wú)法自動(dòng)平衡風(fēng)電場(chǎng)和無(wú)源負(fù)荷間的功率差額。針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題，本文開(kāi)展風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC向無(wú)源負(fù)荷供電的濾波器設(shè)計(jì)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(chǎng)經(jīng) MMC-HVDC向無(wú)源負(fù)荷供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了其數(shù)學(xué)模型及控制策略。為提高接入點(diǎn)的電壓質(zhì)量，本文依據(jù)不同的約束限制，對(duì)應(yīng)用于DFIG背靠背PWM變換器的LCL濾波器進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。針對(duì)DFIG轉(zhuǎn)子

3、側(cè)難以接地的問(wèn)題，同時(shí)為了更好的利用轉(zhuǎn)子漏抗，本文對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)的LCL濾波器進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的濾波器具有良好的濾波效果，能夠有效提高接入點(diǎn)的電壓質(zhì)量。
　　為了解決穩(wěn)態(tài)控制策略無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)正常啟動(dòng)的問(wèn)題，提出了一種風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC向無(wú)源負(fù)荷供電的啟動(dòng)策略。該啟動(dòng)策略通過(guò)小容量的柴油發(fā)電機(jī)依次建立直流線(xiàn)路直流電壓和風(fēng)場(chǎng)側(cè)的交流電壓，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平穩(wěn)啟動(dòng)，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提啟動(dòng)策略的合理性。針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)M