基于全橋MMC的柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略與故障隔離.pdf

1、模塊化多電平換流器具有模塊化設(shè)計(jì)、諧波性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為目前電壓源換流站拓?fù)涞闹饕夹g(shù)方案?？刂撇呗院凸收细綦x方法是基于MMC的柔性直流輸電技術(shù)的兩大核心問(wèn)題，是保證整個(gè)輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵所在，本文采用理論分析加數(shù)字仿真的研究手段，以全橋子模塊(FBSM)為基本拓?fù)鋯卧?，?duì)雙端MMC-HVDC系統(tǒng)的控制策略和直流故障隔離方法進(jìn)行了研究。
　　本文首先介紹了柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展，并歸納總結(jié)了現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外關(guān)于基于MM

2、C的柔性直流輸電(MMC-HVDC)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，闡述了本文的研究意義。
　　其次分析了FBMMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及運(yùn)行特性，建立了數(shù)學(xué)模型，確定了本文的調(diào)制策略，同時(shí)對(duì)MMC的基本參數(shù)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，作為仿真依據(jù)。
　　然后對(duì)MMC-HVDC系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了重點(diǎn)研究，建立了內(nèi)外環(huán)控制器;針對(duì)子模塊電容電壓的波動(dòng)機(jī)理，確定了電容電壓平衡控制策略;根據(jù)環(huán)流的產(chǎn)生及抑制機(jī)理，給出了對(duì)應(yīng)的相間環(huán)流抑制控制策略;結(jié)合最近電

3、平逼近調(diào)制策略，給出了FBMMC包括調(diào)制模塊、電容均壓模塊以及IGBT輪換導(dǎo)通模塊的觸發(fā)控制系統(tǒng);研究了他勵(lì)式啟動(dòng)和自勵(lì)式啟動(dòng)兩種系統(tǒng)啟動(dòng)控制方案;在PSCAD/EMTDC中搭建了雙端21電平全橋MMC-HVDC系統(tǒng)仿真模型，對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)、正常運(yùn)行以及各個(gè)控制策略進(jìn)行了仿真分析。
　　最后分析了HBMMC的故障機(jī)理;研究了直流故障隔離方法，主要分為直流斷路器隔離法、交流斷路器隔離法以及基于換流器自身的隔離方法，重點(diǎn)研究了換流器故障