本文關鍵詞：模塊化多電平換流器控制策略研究及控制器樣機開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于模塊化多電平換流器(modularized multilevel converter, MMC)的高壓直流輸電(high-voltage direct current, HVDC)是電壓源換流器(voltage sourced converter, VSC)直流輸電技術向高電壓大功率方向發(fā)展的最新成果,在電力工業(yè)界和學術界收到廣泛關注,能夠應用于風能、太陽能發(fā)電并網(wǎng)、城市供電、無源電網(wǎng)供電和異步電網(wǎng)互聯(lián)等場合。MMC實物仿真因其更接近實際工程,在工程規(guī)劃設計、控制裝置的閉環(huán)測試和工程運營過程中都有重要的應用。電平數(shù)較多的MMC-HVDC換流系統(tǒng)中包含大量高頻開斷的開關器件,其多模塊的拓撲結(jié)構(gòu)和復雜的協(xié)調(diào)控制導致基于純物理裝置的仿真實驗建模面臨諸多困難。本文在研究MMC-HVDC系統(tǒng)控制策略的基礎上,設計了一種MMC-HVDC控制器并開發(fā)出樣機,建立了基于實時數(shù)字仿真器(real time digital simulator, RTDS)和物理控制裝置的半實物混合仿真平臺。其中,一次系統(tǒng)采用2.5微秒步長,能實現(xiàn)上百電平MMC系統(tǒng)的高精度仿真�？刂破鞑捎昧硕嗪思夹g,將并行的閥控部分分配在不同核之間,滿足了實時控制的要求。最后,基于本文所建平臺進行了多項穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)實驗,對平臺實驗能力和控制器的合理性進行驗證。結(jié)果表明,該平臺可靈活實現(xiàn)不同調(diào)制和控制策略,各項控制目標響應迅速且跟蹤準確。所建立實驗平臺可以用于主電路設計論證、控制策略研究測試、控制器參數(shù)優(yōu)化以及柔性直流系統(tǒng)同大電網(wǎng)的交互研究等領域。
【關鍵詞】：模塊化多電平換流器 控制器樣機 半實物仿真 多核技術
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM721.1;TM46
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究背景及選題意義9
• 1.2 柔性直流輸電的發(fā)展9-11
• 1.3 柔性直流輸電理論基礎11-15
• 1.3.1 柔性直流輸電的基本原理11-12
• 1.3.2 柔性直流輸電換流器拓撲形式12-15
• 1.4 MMC-HVDC的國內(nèi)外研究動態(tài)15-16
• 1.5 本文主要工作16-18
• 第2章 模塊化多電平換流器控制策略研究18-26
• 2.1 MMC數(shù)學模型18-21
• 2.1.1 穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型18-19
• 2.1.2 MMC的開關函數(shù)模型19-21
• 2.2 MMC-HVDC控制策略21-25
• 2.2.1 MMC-HVDC換流站控制21-23
• 2.2.2 MMC-HVDC閥級控制23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 模塊化多電平控制器樣機開發(fā)26-34
• 3.1 半實物仿真技術26-27
• 3.2 半實物實驗平臺配置27-29
• 3.3 控制器樣機的設計29-33
• 3.3.1 控制器結(jié)構(gòu)29-30
• 3.3.2 控制器的工作時序30-31
• 3.3.3 控制策略的實現(xiàn)31-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第4章 基于半實物仿真平臺的MMC仿真分析34-41
• 4.1 實驗平臺配置34-35
• 4.2 穩(wěn)態(tài)實驗35-37
• 4.3 環(huán)流抑制實驗37-38
• 4.4 功率和電壓階躍實驗38-39
• 4.5 故障實驗39-40
• 4.6 本章小結(jié)40-41
• 第5章 總結(jié)與展望41-42
• 參考文獻42-45
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果45-47
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作47-48
• 致謝48

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;螢光燈用可控硅式換流器[J];鐵道車輛;1968年Z3期

2 林衛(wèi)星;文勁宇;王少榮;姚美齊;李乃湖;程時杰;;一種適用于風電直接經(jīng)直流大規(guī)模外送的換流器[J];中國電機工程學報;2014年13期

3 周長春,徐政;直流側(cè)諧波計算的3脈動換流器模型[J];高電壓技術;2002年03期

4 郝全睿;徐政;黃瑩;黎小林;;用于高頻干擾計算的換流器分壓模型[J];高電壓技術;2008年08期

5 王鋼;李志鏗;李海鋒;黎小林;傅闖;;交直流系統(tǒng)的換流器動態(tài)相量模型[J];中國電機工程學報;2010年01期

6 劉建濤;曾丹;姚建國;楊勝春;王珂;;柔性直流輸電換流器經(jīng)濟性分析[J];現(xiàn)代電力;2012年03期

7 R.Yacamini ,M.sc. ,C.Eng. ,M.l.E.E. ,J.C.deOliveira ,M.sc. ,ph.D. ,宋惠英;具有系統(tǒng)阻抗和控制模擬的換流器諧波綜合計算[J];河北電力技術;1991年03期

8 武守遠,周孝信;三電平四重化換流器的應用及輸出波形仿真分析[J];電網(wǎng)技術;2000年01期

9 潘武略;徐政;張靜;王超;;電壓源換流器型直流輸電換流器損耗分析[J];中國電機工程學報;2008年21期

10 劉建濤;王治華;王珂;;不同結(jié)構(gòu)電壓源換流器損耗對比分析[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2013年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王麗穎;文俊;徐超;李偉霞;曹智慧;陳熙科;;CCC與LCC換流器的比較研究[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（上冊）[C];2008年

2 廖建軍;余海生;劉健;;一種帶鑒頻功能的抗輻射加固高壓換流器設計[A];第十屆全國抗輻射電子學與電磁脈沖學術年會論文集[C];2009年

3 李志鏗;王鋼;李海鋒;;交流不對稱故障下HVDC換流器的阻抗頻率特性研究[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（上冊）[C];2008年

4 李偉霞;文俊;劉連光;馬光磊;王麗穎;徐超;;GIC對高壓直流輸電換流器諧波干擾的研究[A];第十一屆全國電工數(shù)學學術年會論文集[C];2007年

5 吳紅斌;丁明;黃凱;李生虎;;交直流系統(tǒng)暫態(tài)仿真中換流器的改進準穩(wěn)態(tài)模型[A];安徽省電機工程學會優(yōu)秀學術論文集（2002-2003）[C];2005年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 辛業(yè)春;基于MMC的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略研究[D];華北電力大學;2015年

2 李季;濾波換相換流器及其對直流輸電系統(tǒng)穩(wěn)定性影響分析[D];湖南大學;2008年

3 陳謙;新型多端直流輸電系統(tǒng)的運行與控制[D];東南大學;2005年

4 孔明;模塊化多電平VSC-HVDC換流器的優(yōu)化控制研究[D];中國電力科學研究院;2014年

5 許建中;模塊化多電平換流器電磁暫態(tài)高效建模方法研究[D];華北電力大學;2014年

6 潘武略;新型直流輸電系統(tǒng)損耗特性及降損措施研究[D];浙江大學;2008年

7 馬玉龍;高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[D];華北電力大學（北京）;2006年

8 丁輝;VSC-HVDC與平行架設交流線路電磁感應分析及抑制策略研究[D];華北電力大學（北京）;2010年

9 張靜;VSC-HVDC控制策略研究[D];浙江大學;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳桂良;基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2015年

2 郭龍;±1100kV直流系統(tǒng)受端分層接入方式下的直流控制研究[D];華北電力大學;2015年

3 林周宏;模塊化多電平換流器的建模與控制策略研究[D];華北電力大學;2015年

4 崔燦;模塊化多電平換流器（MMC）的工作機制及其控制研究[D];河南理工大學;2014年

5 曾勇;基于模塊化多電平柔性直流技術接入電網(wǎng)的設計研究[D];華南理工大學;2015年

6 張江偉;柔性直流輸電換流器控制系統(tǒng)仿控一體化研究[D];中原工學院;2015年

7 王聰博;模塊化多電平換流器內(nèi)部能量均衡控制策略研究[D];東北電力大學;2016年

8 肖浩;基于MMC-HVDC的海上風電場并網(wǎng)控制策略研究[D];上海電機學院;2016年

9 田鵬飛;模塊化多電平換流器控制策略研究及控制器樣機開發(fā)[D];華北電力大學(北京);2016年

10 洪國巍;模塊化多電平換流器控制策略改進和控制參數(shù)優(yōu)化[D];華北電力大學(北京);2016年

  本文關鍵詞：模塊化多電平換流器控制策略研究及控制器樣機開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：440929