發(fā)布時(shí)間：2020-06-30 01:43

【摘要】：隨著國(guó)際能源儲(chǔ)備的更新以及新能源發(fā)電技術(shù)的逐步推進(jìn),催生出基于模塊化多電平換流器的高壓直流輸電(Modular Multilevel Converter,MMC-HVDC)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電壓源型高壓直流輸電(VSC-HVDC)系統(tǒng)相比,模塊化的結(jié)構(gòu)使其具有高輸出電平數(shù),高質(zhì)量輸出波形、高結(jié)構(gòu)通用性、低通斷頻率、低開(kāi)關(guān)損耗等優(yōu)勢(shì)。因而,對(duì)MMC控制方法進(jìn)行詳細(xì)研究便成為MMC工程應(yīng)用的重要前提,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。MMC中子模塊的電容間相互獨(dú)立。在實(shí)際工作過(guò)程中,由于MMC子模塊的參數(shù)不同,充、放電時(shí)間不等,損壞程度有差異,容易對(duì)電容電壓平衡造成影響,若不使用均壓平衡控制,不僅會(huì)使輸出電壓波形發(fā)生畸變,對(duì)裝置的穩(wěn)定工作造成影響,還會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)因崩潰而停止正常工作。針對(duì)MMC存在的上述不足,首先對(duì)它的基本工作原理進(jìn)行了探究,建立了MMC-HVDC系統(tǒng)的等效數(shù)學(xué)模型。隨后,著手于MMC-HVDC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),考慮到環(huán)流抑制問(wèn)題,以基于d、q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的能量控制為主要抑制手段,完成對(duì)內(nèi)、外環(huán)控制器的設(shè)計(jì)。針對(duì)現(xiàn)存MMC子模塊電壓均衡控制方法的不足,提出了一種基于希爾(Hill)排序算法優(yōu)化偏差控制的MMC電容電壓均衡控制方法。通過(guò)比較前一個(gè)周期同當(dāng)前周期輸入的子模塊的數(shù)量以及每個(gè)子模塊的電容電壓與其平均值之間的差值是否越限來(lái)確定是否需要重新計(jì)算觸發(fā)脈沖。子模塊的優(yōu)先投入與否取決于偏差的大小,借助于希爾排序算法對(duì)橋臂上滿足相應(yīng)投切條件的子模塊進(jìn)行排序,根據(jù)其先后順序依次進(jìn)行投切。最后,在MATLAB軟件上搭建模塊化多電平變換器(MMC)的仿真模型,驗(yàn)證所提出的子模塊均壓控制方法的可行性與正確性。仿真結(jié)果表明,所提出的均壓控制方法可以很好地實(shí)現(xiàn)子模塊電容電壓的均衡控制。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM721.1
【圖文】：

傳統(tǒng)換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

MMC及子模塊結(jié)構(gòu)圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2734668