【摘 要】
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向海上平台供电的MMC-HVDC系统具有易扩展、波形好、运行可靠等优势,被认为是目前应用于海上供电的较好方案。本文以MMC-HVDC为研究对象,对其运行控制策略进行了研究和优化,以保证系统运行高稳定性、高效率和较好的输出电能质量,从理论、仿真、实验三个方面分析研究了控制策略。首先,通过MMC拓扑结构、MMC换流器工作原理、MMC换流器数学模型等方面介绍了MMC的控制系统,在此基础上从外环功率控制器
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向海上平台供电的MMC-HVDC系统具有易扩展、波形好、运行可靠等优势,被认为是目前应用于海上供电的较好方案。本文以MMC-HVDC为研究对象,对其运行控制策略进行了研究和优化,以保证系统运行高稳定性、高效率和较好的输出电能质量,从理论、仿真、实验三个方面分析研究了控制策略。首先,通过MMC拓扑结构、MMC换流器工作原理、MMC换流器数学模型等方面介绍了MMC的控制系统,在此基础上从外环功率控制器和内环电流控制器的设计这两方面对于MMC控制器进行设计,并针对MMC在实际电网环境中存在的问题,对MMC电容电压平衡策略、环流抑制策略以及MMC-HVDC系统控制策略等进行了较详尽的分析。其次,对向海上平台供电的MMC-HVDC有源/无源网络切换控制策略进行研究,通过PSCAD/EMTDC对有源/无源切换控制策略进行了仿真分析和验证。然后分析研究了有源/无源状态下无需进行算法切换的MMC下垂控制策略,并进行了仿真分析验证,总结了无需切换控制模式的MMC下垂控制策略的优点和缺点。最后,搭建MMC实验平台,对实验平台中的子模块、控制板的电路等方面进行了设计,并通过实验分别对MMC连接有源、无源网络及切换时刻的控制策略进行了分析,验证了本文提出方案的可行性和有效性。
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