分布式潮流控制系统装置级控制技术研究-电力电子与电力传动专业论文.docxVIP

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分布式潮流控制系统装置级控制技术研究-电力电子与电力传动专业论文

万方数据 万方数据 独创性声明 本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大 学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名: 日期: 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的 全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有 关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息 服务。 (必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定) 研究生(签名): 导师(签名): 日期 摘要 分布式潮流控制器是从统一潮流控制器演变而来的,去掉了串联侧和并联 侧之间的公用直流电容,不仅具有统一潮流控制器的控制功能,还具模块化的 特点,控制方式更加灵活。 本文首先介绍了分布式潮流控制器的拓扑结构,阐述了其利用三次谐波传 输有功功率的原理以及对系统功率潮流的控制能力。对于分布式潮流控制器装 置级控制策略而言,电压与电流的相位信息是必不可少的,设计了基于二阶广 义积分的基频信号锁相环,阐述了级联式延时信号消除法的原理并设计了三次 谐波锁相环。 然后设计了分布式潮流控制器并联侧的装置级控制器。对三相变换器,通 过电流数学模型设计了电流前馈解耦控制方法;通过功率数学模型分析了电压 矢量与输出功率的关系,仿真发现功率滞环控制的不足,并将功率前馈解耦引 入基于电压定向的空间电压矢量直接功率控制以改善控制性能。并联侧双变换 器的仿真模型可以作为实验平台搭建的依据。串联侧变换器需要考虑单相系统 的控制,使用二阶广义积分构造虚拟坐标系,设计了同时控制基频和三次谐波 补偿电压的矢量控制器,计算基频与三次谐波的瞬时功率,对变换器的输出功 率进行了功率预测控制。 为研究所设计分布式潮流控制器装置级控制的可行性,将他们添加到测试 系统中构成潮流控制系统,通过对线路功率潮流的控制能力,验证了所设计控 制器的合理性。 最后研制了分布式潮流控制并联侧双变换器的试验样机,完成软硬件部分 的设计与调试。使用直接功率控制实现了三相变换器整流以及逆变运行,并控 制发出的三次谐波电流维持恒定 关键词:分布式潮流控制器,直接功率控制,三次谐波,装置级控制 I Abstract Distributed Power Flow Controller (DPFC) is derived from the Unified Power Flow Controller (UPFC), the DC bus between the shunt and series devices is eliminated. Distributed Power Flow Controller has the same control ability as UPFC whereas the modular structure increase the flexibility of overall control method. The main research contents of this thesis focus on the device-level control strategy for the distributed power flow controller, including following details: Firstly, the topology of the distributed power flow controller DPFC is presented and its working principle analyzed including the calculation of its power flow control ability. Phase lock loop for 50Hz signal is designed based on second-order generalized integral method and the cascaded delayed signal cancellation method utilized for the third harmonic 150Hz current extraction and calculation. Next, the device level

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