基于三电平VSC的HVDC-VSC系统控制策略研究

摘要

本文的主要工作是通过采用合理的控制策略来提高HVDC-VSC系统的容量。 建立了适用于HVDC-VSC系统连接两交流有源网络和向无源网络供电两种情况下的稳态数学模型。 分析了基于NPC型三电平VSC的HVDC-VSC系统的控制策略。该策略可以提升HVDC-VSC系统的容量并改善系统的受端电能质量。比较研究了两电平HVDC-VSC系统与三电平HVDC-VSC系统控制策略的不同之处。分析比较了不同PWM方法的性能，详细阐述了空间矢量PWM在三电平HVDC-VSC中的应用。 利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了所设计控制系统的有效性。通过调试，控制器的参数得到优化。在稳态条件下的仿真结果表明，所设计的三电平HVDC-VSC的控制器具有足够的响应速度和响应精度。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2 HVDC-VSC的基本原理

1.3 HVDC-VSC的应用领域

1.4 HVDC-VSC的实际应用和发展

1.5 HVDC-VSC的研究现状

1.6本文的主要研究工作

1.7本章小结

第二章脉宽调制(PWM)及其对VSC的影晌

2.1 PWM综述

2.1.1 SPWM的基本原理

2.1.2 SVPWM的基本原理

2.2 SVPWM技术在HVDC-VSC中的应用

2.3优化PWM方法的研究

2.3.1 HISPWM技术在HVDC-VSC中的应用

2.3.2 SVPWM的等效三角载波比较PWM(改进型SPWM)

2.4 PWM方法的优化选择

2.5本章小结

第三章三电平HVDC-VSC系统控制策略研究

3.1 HVDC-VSC系统控制理论

3.1.1 HVDC-VSC系统控制模式

3.1.2 HVDC-VSC系统有功的控制

3.1.3 HVDC-VSC系统无功的控制

3.1.4 HVDC-VSC系统的基本控制模式

3.2 HVDC-VSC连接两交流系统的控制策略研究

3.2.1定直流电压控制端稳态数学模型

3.2.2定直流电压控制端控制量和被控量之间的对应关系

3.2.3定直流电流控制端稳态数学模型

3.2.4定直流电流控制端控制量和被控量之间的对应关系

3.3向无源网络供电的HVDC-VSC系统控制策略研究

3.4三电平VSC的SVPWM控制环节

3.4.1三电平SVPWM的控制理论

3.4.2抑制中点电压浮动控制环节

3.4.3三电平SVPWM的等效三角载波PWM

3.5拟合模型控制环节

3.5.1定直流电压控制端拟合模型控制器

3.5.2定直流电流控制端拟合模型控制器

3.6 HVDC-VSC系统稳态过电流的抑制

3.7本章小结

第四章HVDC-VSC控制系统的数值仿真

4.1引言

4.1.1基于PSCAD/EMTDC软件的直流输电数字仿真系统的特点

4.2 HVDC-VSC系统连接两交流系统的仿真及结果

4.2.1定直流电压控制端VSC1的仿真及结果

4.2.2定直流电流控制端VSC2的仿真及结果

4.3 HVDC-VSC系统向无源系统供电的仿真及结果

4.4小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2对今后研究工作的展望

参考文献

致谢与声明

在学期间发表的学术论文与研究成果