基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器及其电网三相不平衡治理研究

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随着坚强智能电网与能源互联网建设的快速推进，统一潮流控制器作为灵活交流输电技术装置的典型代表，对于推动现代电网建设向资源节约型与环境友好型发展、充分挖掘现有电网潜力具有举足轻重的意义。另外，现代电网存在区域内发电和负荷分布不均衡问题、输变电设备潮流分布不均匀问题以及重负荷地区存在三相不平衡问题亟待解决。基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器，本文根据无源控制与滑模控制理论，提出了一种“无源性滑模变结构控制策略”。对MMC-UPFC串、并联换流器进行动态建模，建立了相应的无源性滑模变结构控制器。在此基础上，建立了MMC环流的数学模型和对应的环流抑制控制器，并设计了系统级的MMC-UPFC控制器。在MATLAB/Simulink中构建了27电平MMC-UPFC仿真模型，仿真验证了所提控制策略在MMC-UPFC四种不同运行模式下的有效性。基于MMC-UPFC的上述控制策略，本文对UPFC进行了三相不平衡治理功能的研究。利用并联换流器向电力系统注入负荷电流中的负序电流分量;利用串联换流器向线路串联补偿受端电压中的负序电压分量。建立了MMC-UPFC正、负序数学模型，并设计了串、并联换流器三相不平衡治理控制器。通过设置线路参数不平衡与受端电压不平衡的两种仿真场景进行仿真验证，仿真结果表明了所提的三相不平衡治理方案均可实现电网三相平衡。

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作者
柯顺超;
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作者单位

安徽大学;

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授予单位安徽大学;
学科控制科学与工程；控制理论与控制工程
授予学位硕士
导师姓名郑常宝;
年度 2019
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类基本电子电路;输配电工程、电力网及电力系统;
关键词
模块化; 多电平; 换流器; 统一潮流控制器; 电网; 三相不平衡;

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