模塊化多電平在柔性直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用和研究.pdf

1、模塊化多電平的柔性直流輸電技術(shù)為解決大型風(fēng)電場(chǎng)等可再生能源的并網(wǎng)瓶頸，為城市高壓電網(wǎng)的增容改造、電網(wǎng)互聯(lián)及孤島供電提供了新手段和技術(shù)方案，具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是改變大電網(wǎng)發(fā)展格局的戰(zhàn)略選擇，已列入《國(guó)家能源科技”十二五”規(guī)劃》高性能輸變電關(guān)鍵設(shè)備，是需要重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)的重大技術(shù)裝備。本文介紹了模塊化多電平基本數(shù)學(xué)模型、調(diào)制方式，然后對(duì)柔性直流輸電中存在的直流故障和交流故障進(jìn)行研究，最后進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究。
　　在對(duì)模塊化多電平數(shù)

2、學(xué)模型和基本調(diào)制方法進(jìn)行介紹分析后，針對(duì)柔性直流輸電中直流側(cè)故障進(jìn)行具體細(xì)致的研究。首先，對(duì)柔性直流輸電中直流側(cè)故障進(jìn)行分類(lèi)，故障的分類(lèi)有助于更好地對(duì)直流側(cè)故障進(jìn)行研究。隨后，本文主要對(duì)直流側(cè)雙極短路故障進(jìn)行研究分析，分析雙極短路故障下子模塊的過(guò)電流問(wèn)題，通過(guò)過(guò)電流分析能夠更好的對(duì)參數(shù)選擇，器件過(guò)流過(guò)壓能力進(jìn)行判斷。接著，本文在對(duì)已知的抑制直流側(cè)故障的方法進(jìn)行分析，分析已知方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)故障電流抑制的改進(jìn)型子模塊拓?fù)洹?/p>

3、根據(jù)改進(jìn)型子模塊，分析其對(duì)直流側(cè)故障抑制能力，并對(duì)其模塊參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最后在Matlab/Simulink仿真平臺(tái)上進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　在對(duì)直流故障進(jìn)行研究之后，將注意力轉(zhuǎn)移到交流側(cè)，分析交流側(cè)故障對(duì)模塊化多電平直流輸電系統(tǒng)可能存在的影響。首先分析三相交流故障類(lèi)型，并做近似假設(shè)，將換流器內(nèi)部參數(shù)不對(duì)稱、變壓器不對(duì)稱等故障都簡(jiǎn)化假設(shè)為三相交流不對(duì)稱。隨后，對(duì)三相交流側(cè)不對(duì)稱故障下系統(tǒng)進(jìn)行建模分析，建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)功率進(jìn)行分析。在對(duì)

4、三相交流側(cè)不對(duì)稱故障進(jìn)行抑制時(shí)，需要采用有效的方法對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)，本文采用滑窗同步檢測(cè)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓跌落的實(shí)時(shí)檢測(cè)。在上述的基礎(chǔ)上，選擇控制目標(biāo)對(duì)不平衡系統(tǒng)進(jìn)行控制。當(dāng)為了保證交流側(cè)電流的對(duì)稱性，本文采用負(fù)序電流抑制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)交流側(cè)負(fù)序電流的消除;當(dāng)為了實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電壓平衡時(shí)，本文提出基于準(zhǔn)PR控制的雙變換策略，實(shí)現(xiàn)直流側(cè)二次諧波的消除，保持直流側(cè)電壓穩(wěn)定。最后，在在Matlab/Simulink環(huán)境下對(duì)上述方案進(jìn)行仿真驗(yàn)證，驗(yàn)證