基于LCC-MMC的混合直流輸電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、我國的能源資源主要分布在西北地區(qū)，而能源消費中心主要集中在東部沿海地區(qū)。根據(jù)我國能源和負荷分布的特點，我國大容量遠距離高壓直流輸電工程都存在一個明顯的特征，即潮流方向單一。對于潮流方向單一的高壓直流輸電工程，混合直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)采用電網(wǎng)換相換流器（LCC），逆變側(cè)采用模塊化多電平換流器（MMC），將充分發(fā)揮傳統(tǒng)直流輸電與柔性直流輸電各自的優(yōu)勢?；旌现绷鬏旊娂夹g(shù)成本較低且控制高度靈活，在可再生能源發(fā)電的能量匯聚、異步電網(wǎng)互聯(lián)以及遠距離孤

2、島輸電等方面有很好的應(yīng)用前景，成為了新的研究熱點。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴分析了兩種高壓直流輸電技術(shù)，針對其存在的問題引入了混合直流輸電技術(shù)。介紹了MMC的研究現(xiàn)狀，為本文提出的混合直流輸電拓撲結(jié)構(gòu)做了可行性分析。⑵分析子模塊的結(jié)構(gòu)，在分析其工作原理的基礎(chǔ)上，建立了MMC的數(shù)學(xué)模型，并說明其運行特性。重點介紹了載波移相和最近電平逼近調(diào)制策略，結(jié)合本文MMC電平數(shù)不高的特點，選擇了載波移相調(diào)制策略，給出了MMC電壓調(diào)制波，對仿真

3、結(jié)果進行了分析。⑶提出了LCC-MMC的主要拓撲結(jié)構(gòu)，設(shè)計了該系統(tǒng)的控制策略。研究了MMC內(nèi)部環(huán)流形成機理，并設(shè)計了dq坐標系下環(huán)流抑制控制器。設(shè)計了子模塊電容電壓均衡控制器，使電容電壓能夠在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定。改進了傳統(tǒng)載波移相調(diào)制策略在MMC中的應(yīng)用方法，使環(huán)流實際值跟蹤參考值，完成對MMC中環(huán)流大小的抑制。⑷在PSCAD/EMTDC軟件中搭建了混合直流輸電系統(tǒng)，對本文中提出的LCC-MMC控制策略進行了仿真研究，仿真結(jié)果表明，所設(shè)計混