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特高压级联混合直流输电及其控制策略研究 下载：22 浏览：175

王震泉 朱东升 刘述军 郭学英 《电气学报》 2020年8期

摘要:
远距离大容量输电常采用直流输电方式,但以晶闸管构成的LCC换流器容易发生换相失败。而以全控器件构成的模块化多电平换流器(MMC),虽然具有控制灵活、不会发生换相失败的优点,但柔性直流输电的成本远远超过常规直流。混合直流可以结合常规直流和柔性直流两者的优点,为远距离、大容量输电提供一种全新的模式。研究了特高压混合直流的拓扑方式,提出了特高压级联混合直流的控制策略及应对直流换相失败的控制策略,并用仿真模型进行了验证。

用于交直流配电网的模块化多电平换流器分序补偿控制策略 下载：79 浏览：485

张怀天1 荆龙1 吴学智2 王小星1 王帅1 《电网技术研究》 2018年3期

摘要:
针对交直流配电网中三相负荷不平衡对电能质量的影响,提出了基于分裂电容式模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的分序补偿控制策略,控制MMC,通过直流侧电流补偿负荷电流中的负序和零序分量,从而使电网只需提供正序功率,提高了交流侧电能质量。同时,通过环流控制让不平衡功率在相间桥臂之间分配,并利用子模块储能特性来吸收不平衡功率,从而确保直流侧电能质量良好。对MMC直流侧功率控制进行了分析,采用零序控制改善直流侧电能质量,并对该控制下的子模块电容电压波动进行了评估。最后通过仿真和实验验证了控制策略的有效性。

基于虚拟同步发电机的MMC受端换流器控制策略 下载：72 浏览：471

陈继开 曾强 李林 贾肖华 辛业春 李国庆 《电力研究》 2020年9期

摘要:
模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)的电力电子拓扑结构决定了其零惯性的特性,对系统惯性无支撑作用,系统发生直流传输功率波动和交流系统发生短时功率失衡都可能导致与火电机组相连的交流电网频率产生较大偏差。针对上述问题,提出了一种基于虚拟同步发电机(virtualsynchronousgenerator, VSG)的MMC受端换流器控制策略。该控制策略在MMC功率外环控制中加入一阶惯性环节,为系统提供惯性参数和阻尼参数,使换流器在运行外特性上与同步发电机相类似。通过建立VSG数学模型,对惯性参数和阻尼参数的动态响应进行分析。基于Opal-RT实时仿真,搭建五端MMC-MTDC系统验证所提出的控制策略的正确性与有效性。仿真结果充分表明,当交直流系统功率发生波动时,该控制策略能够在不依靠复杂通信系统的条件下,有效地抑制交流电网频率波动,VSG控制策略能有效为系统提供惯性和阻尼,提高交流系统频率稳定。

基于载波相移的MMC电磁暂态仿真模型封装控制器设计 下载：86 浏览：473

陈卉灿1 刘昊宇2 包博1 喻建瑜2 徐春华1 刘崇茹2 《电力研究》 2020年1期

摘要:
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)进行电磁暂态仿真时,面临着控制元件数量庞大、数据信号维数转换复杂等建模方面的问题。针对上述问题,提出了采用载波相移脉宽调制的MMC控制系统的高效建模方法。通过调用子程序实现经典控制器封装,解决了高维信号交互以及控制元件数量庞大的问题。通过控制模块自身重复调用等效子程序代替了建模过程中需要不断复制控制元件的过程,大大减少了仿真占用的计算资源。通过数组的形式进行多维数据交互,进一步简化了MMC建模过程。经PSCAD/EMTDC的仿真测试,提出的封装控制模型在降低建模规模的同时,具备与控制元件搭成的控制模型相同的精度。

基于RT-LAB的模块化多电平换流器半实物仿真平台设计 下载：94 浏览：515

张迪 辛业春 李国庆 王威儒 江守其 《电力研究》 2019年8期

摘要:
纯数字仿真软件不能真实模拟柔性直流输电系统控保装置响应特性,用其检验控制保护装置的总体功能,优化、验证控制保护参数存在一定误差,因此本文建立了一个基于RT-LAB的模块化多电平换流器半实物仿真平台,采用高速协议转换控制机箱实现数据合并以满足通信接口高速率的要求。针对控制保护装置性能,设计了站控和阀控的测试方案,并利用所搭建平台完成了对实际控保装置的相关动态性能测试和功能测试,验证了MMC半实物仿真平台的有效性以及测试方案的合理性,能达到检验控保装置性能的要求。

基于改进MOPSO的MMC-HVDC控制器PI参数分层优化 下载：73 浏览：478

谢国超1 刘崇茹1 凌博文1 徐东旭1 朱毅2 《电力研究》 2018年9期

摘要:
针对模块化多电平换流器型高压直流输电工程系统控制目标多、多个PI控制器之间相互影响、PI参数优化困难的问题,提出一种基于改进多目标粒子群算法的MMCHVDC控制器PI参数分层优化方法。为了提高种群的多样性同时免于粒子陷入局部最优解,对外部存储器中的粒子进行变异操作;为了改善算法收敛性并获得良好的Pareto前沿,提出一种基于隶属度函数的领导粒子选取方法;为了适应MMC-HVDC控制系统结构,对多个控制器PI参数进行分层优化。本文实现了MATLAB与PSCAD/EMTDC联合调用和数据交互。算法性能分析和电磁暂态程序仿真证明了本文所提出方法可以快速收敛并且获得均匀分布的Pareto前沿,有效改善系统的动态性能。

基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制策略 下载：95 浏览：497

刘永强1 江伟2 王渝红1 陈金祥2 黄道姗2 龚鸿1 王柯岩1 《电力研究》 2018年1期

摘要:
模块化多电平换流器三相桥臂之间存在的数值较大的二次谐波电流即环流,不仅会影响换流器的稳定运行,同时增加了系统损耗。为抑制该环流,本文提出了一种基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制器。首先借助二阶广义积分器检测并提取环流中的负序二倍频分量,再利用克拉克变换将三相环流变换到两相静止坐标,再利用降阶准谐振控制器实现对环流的无静差跟踪,得到参考电压修正量。该控制器能够快速精确地从环流分离出负序二倍频分量,且数字化实现简单。最后,在PSCAD/EMTDC搭建11电平MMC-HVDC仿真模型,验证了比例降阶准谐振控制器的有效性。
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