mtdc系统电压下垂控制策略的参数优化

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1、分类号TP301学校代码10590UDC621级公开1刎k學SHENZHENUNIVERSITY硕士学位论文MTDC系统电压下垂控制策略的参数优化申请人姓名黄立新申请人学号2120170509专业名称控制科学与工程导师姓名及职称彭建春教授二〇一五年四月十六曰原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律后

2、果由本人承担。论文作者签名4：14^FI期：>/_!年屮月巧曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(涉密学位论文在解密后适用本授权书）分类号TP301学校代码10590UDC621密级

3、公开深圳大学硕士学位论文MTDC系统电压下垂控制策略的参数优化学位申请人姓名黄立新专业名称控制科学与工程学院（系、所）机电与控制工程学院指导教师姓名彭建春教授MTDC系统电压下垂控制策略的参数优化摘要为满足日益增长的电力需求和减少化石燃料对环境的污染，可再生能源的发展近年来呈现快速增长的趋势。考虑资源和环境的影响，海上风电已经成为未来最具开发潜力的发展方向。无论从技术还是经济角度考虑，基于电压源换流器的多端直流系统(简称MTDC系统)对收集和传输海上风电都是最佳方案。MTDC系统是新事物。因此，MTDC系统的

4、安全和经济运行问题亟待研究。提出了MTDC系统电压下垂控制策略中参考电压的一种优化方法。结合直流电压与有功功率的关系，分析了电压下垂控制的原理，推导了定直流电压控制和直流电压下垂控制端的约束方程。以网损最小为目标函数，建立了MTDC系统电压下垂控制策略中参考电压的一种优化模型，并运用拉格朗日法构建了该模型的求解方法。结合实例，分析了优化参考电压的响应特性，证实了参考电压的优化在提高MTDC系统效率的同时降低了系统网损。提出了MTDC系统电压下垂控制策略中下垂斜率的一种优化方法。在分析MTDC系统传统网级控制策

5、略特性的基础上，提出将固定斜率的下垂控制策略改进为自适应斜率的下垂控制策略，并提出了MTDC系统电压下垂控制策略中下垂斜率的优化模型和解法，以更好地解决换流站过载安全问题。分析了优化下垂斜率的响应特性，证实了下垂斜率的优化可以充分利用换流站自身功率裕度合理分配MTDC系统功率的变化量，避免传统电压下垂控制策略容易引起的换流站过载现象。在PSCAD/EMTDC系统中搭建了仿真模型，运用提出的参考电压的优化方法优化参考电压、运用提出的下垂斜率优化方法优化下垂斜率，再进行仿真和分析，并与传统电压下垂控制策略的仿真结

6、果进行了对比分析，验证了新提出的方法的有效性。MTDC系统运行的经济性和安全性与参考电压和下垂控制换流器的下垂斜率密切相关。通过建立MTDC系统参考电压的优化模型来优化确定参考电压的大小，能有效降低系统网损、提高系统效率。通过建立MTDC系统下垂斜率的优化模型来动态优化下垂斜率的大小，能有效避免传统下垂控制策略容易引起的换流站过载现象、提高系统运行的安全性。关键词：多端直流系统；优化运行；电压源换流器；电压下垂控制IOptimizationofVoltageDroopControlParametersinMT

7、DCSystemAbstractInrecentyears,therehasbeenanincreaseddevelopmentofrenewableenergyresourcestomeettheeverincreasingelectricpowerdemandandtoreducetheenvironmentalpollutioncausedbyfossilfuels.Consideringtheenvironmentalaspects,offshorewindpowerhasbecomethemostd

8、esiredenergyresourcesbecauseofitisabundantinnature.Bothfromatechnicalandeconomicpointofview,voltagesourceconverter(MTDCsystem)basedmulti-terminalDCsystemprovidesthebestsolutiontocollectwindenergyandtra