高压直流输电系统的控制策略研究

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随着电力电子技术的发展,基于电压源换流器的和脉宽调制技术的新型直流输电技术(VSC-HVDC)凭借其独特的优点已经在新能源发电系统联网、电网非同步互联以及向无源系统供电等领域得到实际应用。但是,当前我国对VSC-HVDC的控制策略研究还处于传统控制阶段,本论文中着重研究了VSC-HVDC系统的数学建模和智能控制策略。   本论文中首先对传统直流输电技术和新型直流输电技术做了对比分析,然后研究了VSC-HVDC的基本原理,推导并建立基于同步旋转坐标系dq0坐标下的暂态数学模型,并在该模型的基础上,采用直接前馈解耦技术,设计了基于传统PI控制换流器的内环控制器和外环控制器,实现了对VSC-HVDC的有功功率和无功功率的解耦控制;然后,针对VSC-HVDC系统是一个非线性、强耦合的非线性系统,提出了基于模糊神经网络理论的控制策略,并采用遗传算法对模糊神经网络参数进行优化,并且用优化好的模糊神经网络建立了换流器的外环控制器。最后,采用Matlab/simulink仿真软件,分别建立了基于两种控制策略下的仿真模型,并分别进行有功功率跌落、有功功率阶跃、三相接地短路以及直流电压跌落四个仿真实验,仿真结果表明,基于模糊神经网络控制策略的VSC-HVDC系统,在系统发生大扰动情况下,有更好的动态稳定性。
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