本文選題：電網換相高壓直流輸電 + 全橋型模塊化多電平換流器　； 參考：《華北電力大學(北京)》2014年碩士論文

【摘要】：傳統電網換相換流器(Line Commutated Converter,LCC)成本較低、技術較為成熟,但需吸收大量無功功率且存在換相失敗的危險;而全橋型模塊化多電平換流器(Full Bridge Modular Multilevel Converter,FBMMC)作為最新一代的電壓源換流器(Voltage Source Converter,VSC)拓撲,不僅具有有功無功獨立調節(jié),可向無源網絡供電等優(yōu)勢,還具有不依賴器件串聯、運行控制方式靈活以及穿越嚴重故障能力等優(yōu)勢,但成本相對較高。。論文提出的整流側為LCC,逆變側為全橋型MMC(FBMMC)的混合直流輸電方式(Hybrid High Voltage Direct Current with FBMMC as Inverter,FBMMC-IH-HVDC)),既兼顧了 LCC的經濟性與FBMMC的靈活性和可控性特點,同時比起一般的混合直流輸電方式,它還具有故障穿越能力與潮流反轉能力。論文針對FBMMC-IH-HVDC系統的數學模型、運行原理、控制策略、故障穿越及潮流反轉特性進行了研究,能夠為FBMMC-IH-HVDC工程的實施提供一定的理論依據。首先,論文建立了 FBMMC-IH-HVDC系統的數學模型,研究了其系統結構與運行原理,提出了適用于FBMMC-IH-HVDC系統的全橋MMC側相應的調制策略、子模塊觸發(fā)控制策略、電容均壓控制策略、環(huán)流抑制控制策略與降損控制策略,并進行了相應的控制器設計。然后,論文對FBMMC-IH-HVDC系統進行了可控性分析,提出了適合于該系統的站級控制策略,并設計了適用于該系統的控制器。針對LCC側,提出了適用于LCC的控制策略;針對FBMMC側,建立了相應的dq坐標動態(tài)模型,設計FBMMC的基本功能控制器。接著,論文對于FBMMC-IH-HVDC系統故障穿越特性進行了相應的研究。相對于其他混合直流輸電方式,FBMMC-IH-HVDC系統不必等到機械開關的交流斷路器的反應再去斷開線路,可防止故障電流進一步增大和故障范圍的進一步擴大,從而大大提高了系統的安全性和可靠性。最后,論文對于FBMMC-IH-HVDC系統潮流反轉特性進行了研究。設計了適用于FBMMC-IH-HVDC系統的一種改進潮流反轉方法,從而在系統不停電方式的情況下,即可進行潮流的反轉,從而可減小潮流反轉過程對系統的沖擊。
[Abstract]:The traditional commutated converter line commutated converter LCCs have low cost and mature technology, but need to absorb a lot of reactive power and have the risk of commutation failure. As the newest generation voltage source converter, full Bridge Modular multilevel Converter (FBMMC) not only has the advantages of independent regulation of active power and reactive power, but also has the advantages of independent regulation of active power and reactive power, power supply to passive network, and independent series of devices. The operation control mode is flexible and the ability to pass through the serious fault, but the cost is relatively high. Hybrid High Voltage Direct current with FBMMC as Inverter FMMC-IH-HVDC is proposed, which takes into account the economy of LCC and the flexibility and controllability of FBMMC. It also has the ability of fault passing and power flow reversal. In this paper, the mathematical model, operation principle, control strategy, fault passage and power flow reversal characteristics of FBMMC-IH-HVDC system are studied, which can provide some theoretical basis for the implementation of FBMMC-IH-HVDC project. Firstly, the mathematical model of FBMMC-IH-HVDC system is established, the system structure and operation principle are studied, and the corresponding modulation strategy, sub-module trigger control strategy and capacitive voltage sharing control strategy are proposed for FBMMC-IH-HVDC system. The loop suppression control strategy and the loss reduction control strategy are designed and the corresponding controller is designed. Then, the controllability of FBMMC-IH-HVDC system is analyzed, and the station level control strategy suitable for the system is proposed, and the controller suitable for the system is designed. Aiming at the LCC side, the control strategy suitable for LCC is put forward, and the corresponding dynamic model of DQ coordinate is established for the FBMMC side, and the basic functional controller of FBMMC is designed. Then, the fault-passing characteristics of FBMMC-IH-HVDC system are studied. Compared with other hybrid DC transmission modes, FBMMC-IH-HVDC system does not have to wait for the reaction of mechanical switch AC circuit breaker to disconnect the circuit, which can prevent the further increase of fault current and the further expansion of fault range. Thus, the security and reliability of the system are greatly improved. Finally, the power flow inversion characteristics of FBMMC-IH-HVDC system are studied. An improved power flow inversion method is designed for FBMMC-IH-HVDC system, which can reverse the power flow without power failure and reduce the impact of the power flow reversal process on the system.
【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】：2014
【分類號】：TM721.1

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本文編號：2031875