一种MMC型VSCHVDC系统预充电的控制策略.PDFVIP

２０１４年１月 控 制 工 程 Ｊａｎ．２０１４ 第２１卷第１期 ＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｈｉｎａ Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１ 文章编号：１６７１７８４８（２０１４）０１００４１０５ 一种ＭＭＣ型ＶＳＣＨＶＤＣ系统预充电的控制策略 １ １ １ １ １ ２ 姜　燕 ，胡敬伟 ，王　辉 ，叶虹志 ，罗婉韵 ，曾　毅 （１．湖南大学 电力推进与伺服传动教育部重点实验室，湖南 长沙　４１００８２； ２．湘电集团有限公司海上风力发电技术与检测国家重点实验室，湖南 湘潭　４１１１０１） 摘　　　要：模块化多电平换流器（ＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＭＭＣ）是一种新型的电压源换 流器拓扑，很适合于柔性直流输电（ＶｏｌｔａｇｅＳｏｕｒｃｅＣｏｎｖｅｒｔｅｒＴｏｐｏｌｏｇｙＡｐｐｌｉｅｄｉｎＶｏｌｔａｇｅＳｏｕｒｃｅ ＣｏｎｖｅｒｔｅｒｈｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ，ＶＳＣＨＶＤＣ）场合。在系统正常运行之前，ＭＭＣ中的电容 需进行预充电操作，以建立额定的电容电压和直流母线电压。首先介绍了传统启动方式存在 的缺陷，为弥补这些不足，结合ＭＭＣ启动时的数学模型，在详细分析换流器电容预充电动态 过程的基础上，采用载波移相（ＣａｒｒｉｅｒＰｈａｓｅＳｈｉｆｔｅｄＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＣＰＳＭ）策略提出了一种适用于 ＭＭＣ可控阶段的新型启动方法。设计了电容电压参考值给定方式、内环电流控制以及外环电 压控制，该预充电策略在限制过电流和避免过电压的同时，兼顾启动的速度和效率，提高了柔 性直流输电系统启动的快速性和可靠性。由在 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中所构建模型的仿真结果可以 看出，所提出的控制策略正确、有效。 关　键　词：柔性直流输电；模块化多电平换流器；预充电；控制策略 中图分类号：ＴＭ４６　　　文献标志码：Ａ ＡＰｒｅｃｈａｒｇｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＭｏｄｕｌａｒＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒＢａｓｅｄ ＶＳＣＨＶＤＣＳｙｓｔｅｍ １ １ １ １ ２ ＪＩＡＮＧＹａｎ，ＨＵＪｉｎｇｗｅｉ，ＷＡＮＧＨｕｉ，ＹＥＨｏｎｇｚｈｉ，ＬＵＯＷａｎｙｕｎ，ＺＥＮＧＹｉ （１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｒｏｐｕｌｓｉｏｎａｎｄＳｅｒｖｏＤｒｉｖｉｎｇｕｎｄｅｒＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｆｆｓｈｏｒｅＷｉｎｄＰｏｗｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＤｅｔｅｃｔｉｏｎ，ＸｉａｎｇｄｉａｎＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＭＭＣ）ｉｓａｎｏｖｅｌＶＳＣＨＶＤＣ．ＴｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｃｏｎｔａｉｎｅｄｉｎＭＭＣｎｅｅｄｓｔｏｂｅｐｒｅｃｈａｒｇｅｄｂｅｆｏｒｅ ｔｈｅｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｏｒｅａｃｈｔｈｅｒａｔｅｄｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅｖａｌｕｅｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ．Ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｔａｒｔｉｎｇ