MMC-HVDC系统均压控制策略与快速仿真模型研究

1 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 柔性直流输电的发展历程

1.2.1 电压源换流器简介

1.2.2 MMC-HVDC的工程应用

1.3 国内外研究现状

1.3.1 MMC-HVDC关键技术研究现状

1.3.2 电容均压控制策略研究现状

1.3.3 MMC快速仿真模型研究现状

1.4 本文研究内容及写作安排

2 MMC-HVDC 系统运行原理与仿真模型

2.1 引言

2.2.1 MMC拓扑结构

2.2.2 子模块拓扑结构

2.2.3 MMC工作原理

2.3 MMC的数学模型

2.3.1 abc静止坐标系下 MMC的数学模型

2.3.2 dq旋转坐标系下 MMC的数学模型

2.4 MMC的稳态控制

2.4.1 内环电流控制

2.4.2 外环功率控制

2.4.3 调制与均压控制

2.5 仿真模型搭建

2.6 本章小结

3 新型电容均压控制策略及其性能评估

3.1 引言

3.2 电容均压控制策略的评价指标

3.2.1 电容电压波动率

3.2.2 电容电压离散度

3.2.3 功率器件开关频率

3.2.4 均压算法复杂度

3.3 基于子模块投入优先级的新型均压策略

3.3.1 新型均压控制策略的实现过程

3.3.2 新型均压控制策略的深层原理

3.3.3 电压离散度阈值的确定依据

3.3.4 对混合型 MMC的适用性分析

3.4 仿真验证及性能评估

3.4.1 稳态阶段均压控制

3.4.2 暂态过程均压控制

3.4.3 对混合型 MMC的适用性验证

3.4.4 电压离散度阈值的合理区间

3.5 本章小结

4 混合型MMC 电磁暂态快速仿真模型

4.1 引言

4.2 快速仿真模型的推导过程

4.2.1 HBSM与 FBSM 等效电路

4.2.2 HBSM阀段与 FBSM阀段等效电路

4.2.3 MMC快速仿真模型的实现

4.3.1 换流阀级控制

4.3.2 充电启动控制

4.4 仿真验证

4.4.1 充电启动控制

4.4.2 恒定功率运行

4.4.3 故障及恢复过程

4.4.4 仿真提速效果

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 本文主要结论

5.2 后续研究工作展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

B. 作者在攻读硕士学位期间发表的专利

C. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目

D. 学位论文数据集

致谢