基于MMC的多端直流輸電系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、柔性直流輸電技術(shù)在我國的工程化應用，對于提高我國電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平，建立經(jīng)濟、環(huán)保、高效、先進的智能輸配電系統(tǒng)具有重要意義。
　　基于模塊化多電平變流器的多端直流輸電系統(tǒng)(Multi-Terminal Direct Currentbased on Modular Multilevel Converter，MMC-MTDC)同時具備了MMC高電壓、大容量的技術(shù)優(yōu)勢和MTDC系統(tǒng)靈活性、可靠性和經(jīng)濟性的運行特點，因此，基于MMC的柔性直

2、流輸電已成為直流輸電領域的研究熱點之一。本文主要針對基于MMC的多端直流輸電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略以及上層控制進行了研究，并通過實時仿真和實驗平臺進行了驗證，主要內(nèi)容包括:
　　(1)對MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的換流閥級控制進行了研究。通過對MMC不同調(diào)制方式和均壓控制的對比分析，考慮到電壓等級和模塊數(shù)等因素影響，選擇出了適合柔性直流輸電的載波移相調(diào)制和子模塊均壓控制的控制方式。詳細介紹了MMC-MTDC系統(tǒng)數(shù)學模型的建立、控制系統(tǒng)以

3、及控制器設計等問題，重點分析了單臺MMC換流站的控制方法和控制目標。
　　(2)對MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的換流站級控制進行了研究。詳細對比分析了MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的三種協(xié)調(diào)控制策略——主從控制、直流電壓裕度控制、直流電壓斜率控制的優(yōu)缺點及適用場合。
　　(3)針對直流電壓斜率控制存在的問題，提出了兩種改進控制策略——下垂曲線平移控制和下垂曲線斜率控制，在此基礎上，提出了將兩種改進控制相結(jié)合的新型直流電壓斜率控制，該控

4、制策略不僅可以消除系統(tǒng)靜態(tài)偏差，而且可以提高系統(tǒng)動態(tài)響應，避免過電壓的發(fā)生。對MMC-MTDC系統(tǒng)新型直流電壓斜率控制進行了穩(wěn)定性分析，通過數(shù)學推導、根軌跡繪制得到了控制參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及控制參數(shù)的選擇范圍。
　　(4)對MMC-MTDC輸電系統(tǒng)的系統(tǒng)級控制進行了研究。介紹了MMC-MTDC輸電系統(tǒng)通用上層控制，詳細分析了MMC-MTDC系統(tǒng)采用不同本地控制時上層控制器的的設計。針對城市配電網(wǎng)存在的問題，提出了一種以城市配電