【摘 要】
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近年来,由于基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter-High Voltage DC,VSC-HVDC)系统较传统的基于晶闸管等半控器件的高压直流输电系统具有可实现有功功率
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近年来,由于基于电压源换流器的高压直流输电(Voltage Source Converter-High Voltage DC,VSC-HVDC)系统较传统的基于晶闸管等半控器件的高压直流输电系统具有可实现有功功率与无功功率的解耦控制、可向无源网络供电、逆变侧不会产生换相失败等优点,得到了大力的发展,诸多学者也对VSC-HVDC系统的调制策略、控制方式等方面进行了研究。近些年,在直流输电方面,模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)具有便于模块化制造、输出电压的波形质量高以及对故障的处理能力较强等优点,已经逐渐取代了传统使用的两电平换流器,成为了当前研究的热点。在此研究背景之下,本文利用Matlab/Simulink仿真软件,对网侧电压不对称情况下基于MMC的高压直流输电(MMC-HVDC)系统的控制策略进行了研究。论文主要内容如下:1.研究了MMC的拓扑结构及工作机理,建立了网侧电压对称及不对称条件下MMC交流侧数学模型,并对网侧电压不对称条件下MMC-HVDC系统的运行特性进行了分析讨论,针对网侧电压不对称条件下MMC交流侧电流中的负序分量提出抑制方法,实现了网侧电压不对称条件下MMC交流侧电流三相对称的控制目标;2.建立了网侧电压不对称时关于MMC内部环流的二阶非齐次常系数线性微分方程,基于该微分方程讨论了MMC内部环流分量,并提出了一种抑制MMC内部环流的控制策略;3.以上所提控制策略需在正序同步旋转坐标系下进行,因而需要合适的锁相环,在网侧电压不对称时能准确锁定正序电压相位,本文最后对锁相环进行了设计,为控制过程提供了准确的相位。
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