柔性直流输电系统的功率控制研究.rar

随着新能源发电传输、不同电网间电力市场交易等新型输电模式的高速发展，传统输电方式已经不能满足这些新型输电模式的应用要求。基于电压源PWM整流器(VSC)技术的柔性直流输电技术是近年来发展起来的一种新型输电模式，拥有能独立控制有功、无功功率、不会增加系统短路容量、可以实现异步电网连接等巨大的优势。柔性直流输电系统的主要作用就是控制不同电网间的潮流传输方向与大小，因此，对柔性直流输电系统换流站的输出瞬时功率计算方法和功率控制策略的研究具有重要意义。 本文从建立柔性直流输电换流器数学模型入手，分别建立了基于换流站输出电压幅位、相角的稳态功率模型和基于三相静止、两相旋转坐标系下的换流器数学模型，为功率控制策略分析，控制系统设计，分析提供了理论依据。 依据柔性直流输电换流器数学模型，本文结合PWM整流器各种可用于功率控制的控制策略，分别分析了基于电压定向和基于虚拟磁链的瞬时功率计算方式的原理；并分析了基于功率滞环比较器的功率控制方式。 在分析的基础上，本文给出了三种柔性直流输电系统控制模型：基于电压定向功率控制模型，基于功率滞环比较器的功率控制模型，基于虚拟磁链的定频功率控制模型。并以电压定向功率控制模型为例详细论述了柔性直流输电系统的控制系统参数设计，详细讨论并对比了三种功率控制模型的优缺点。得出基于虚拟磁链的定频功率控制模型是最适合于柔性直流输电系统功率控制的结论，通过MATLAB/Simulink仿真软件验证了所有分析结果的有效性。 完成了15KVA的柔性直流输电系统原理样机的研制，系统稳态特性和动态特性良好，验证了所选控制策略的有效性。

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