【摘 要】
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高压直流输电具有传输容量大、效率高和低损耗等优点,在跨区域长距离输电领域中得到了广泛的应用。但由于直流输电系统控制复杂,重启耗时长,所以在交流电网电压跌落导致直流母线电压波动时,需要系统具备低电压穿越能力。目前研究中较少关注整流侧电网电压跌落时,因整流侧换流站无法向直流侧输送足够功率,导致直流电压跌落的问题。基于此,本文提出了具有直流母线电压支撑控制能力的低电压穿越控制方法,在整流侧电网电压跌落造
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高压直流输电具有传输容量大、效率高和低损耗等优点,在跨区域长距离输电领域中得到了广泛的应用。但由于直流输电系统控制复杂,重启耗时长,所以在交流电网电压跌落导致直流母线电压波动时,需要系统具备低电压穿越能力。目前研究中较少关注整流侧电网电压跌落时,因整流侧换流站无法向直流侧输送足够功率,导致直流电压跌落的问题。基于此,本文提出了具有直流母线电压支撑控制能力的低电压穿越控制方法,在整流侧电网电压跌落造成直流电压跌落问题时,逆变侧换流站能够根据直流电压和逆变侧电流变化情况,自动切换控制算法来支撑直流电压。为了验证该控制策略,本文在整流侧电网三相电压对称跌落和电压不对称跌落故障下分别验证了其有效性。具体工作如下:（1）本文综述了MMC-HVDC系统的发展背景及研究意义,重点介绍了系统低电压穿越技术的研究现状,确立了本文研究整流侧电网电压跌落的低电压穿越控制策略的思路。（2）本文介绍了MMC的拓扑结构,得到MMC的数学模型,根据换流站内部环流产生机理,设计了环流抑制控制器。采用载波移相调制策略,然后针对该调制策略设计了电容电压均衡控制策略。（3）本文针对整流侧电网电压三相跌落导致直流母线电压跌落的问题,提出了具有直流母线电压支撑能力的低电压穿越控制策略,可在故障时期将直流电压恢复至设定值,达到稳定直流电压的目的。（4）本文针对整流侧电网电压不平衡故障中存在负序电流、直流电压跌落的问题,采用了T/4延时法和三相锁相环,利用双同步坐标系电流环解耦法消除负序电流;设计了直流母线电压支撑控制策略,根据直流电压和逆变侧电流变化情况,自动切换控制算法来支撑直流电压。（5）在MATLAB/SIMULINK环境下搭建了基于MMC的双端柔性直流系统系统仿真平台,并对所有研究成果进行了仿真验证。
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