模塊化多電平換流器柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、模塊化多電平換流器柔性直流（Modular Multilevel Converter-High Voltage Direct Current, MMC-HVDC）輸電系統(tǒng)具有模塊化程度高、輸出波形質(zhì)量好、獨立調(diào)節(jié)有功功率和無功功率等優(yōu)點，因其能夠適應(yīng)高電壓、大功率傳輸要求，具有很好的應(yīng)用前景，已有諸多實際工程投運。本文以MMC-HVDC系統(tǒng)為研究對象，針對系統(tǒng)正常運行和橋臂不對稱運行存在環(huán)流、子模塊電容電壓不平衡等問題進行研究。

2、　　研究了 MMC-HVDC系統(tǒng)模型預(yù)測控制，將比例-積分控制器與模型預(yù)測控制相結(jié)合，依據(jù)交流電流跟蹤目標函數(shù)、子模塊電容電壓均衡目標函數(shù)以及相應(yīng)的權(quán)重系數(shù)建立綜合目標函數(shù)，根據(jù)環(huán)流抑制補償電平調(diào)節(jié)開關(guān)狀態(tài)，在保持子模塊電容電壓均衡的同時，實現(xiàn)了對環(huán)流的有效抑制。
　　分析了MMC-HVDC系統(tǒng)上下橋臂阻抗不對稱運行時橋臂電流成分，指出橋臂阻抗不對稱所在橋臂不均分交流側(cè)電流，會造成環(huán)流成分不僅含有二倍頻分量，還存在基頻分量，引起直

3、流側(cè)電流波動。提出了一種橋臂阻抗不對稱時模型預(yù)測控制策略，該策略結(jié)合預(yù)測時刻子模塊電容電壓排序，根據(jù)綜合目標函數(shù)和環(huán)流抑制目標函數(shù)，選擇最優(yōu)開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)了橋臂阻抗不對稱運行時環(huán)流的抑制，減小了直流側(cè)電流波動。
　　對于存在冗余子模塊的MMC-HVDC系統(tǒng)，建立了模塊化多電平換流器冗余容錯數(shù)學(xué)模型，提出了一種冗余容錯模型預(yù)測控制策略，根據(jù)正常運行子模塊數(shù)量設(shè)定子模塊電容電壓均衡目標函數(shù)，依據(jù)環(huán)流抑制目標函數(shù)調(diào)整橋臂最優(yōu)子模塊開通狀