轻型直流输电系统的动态模拟及仿真研究

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1、西安科技大学硕士学位论文轻型直流输电系统的动态模拟及仿真研究专业名称：电力系统及其自动化作者姓名：马瑞指导教师：付周兴；任兴乾论文题目：轻型直流输电系统的动态模拟及仿真研究专业：电力系统及其自动化硕士生：马瑞（签名）（指导教师：付周兴（签名）（任兴乾（签名）（摘要轻型直流输电技术作为一种新型输电技术，采用全控型大功率器件和脉宽调制技术，使得轻型直流输电技术具有自身的技术优势。由于轻型直流输电换流器的结构简单、体积小及功能强大，可以有效的弥补传统直流输电无法向无源网络系统供电的缺陷。因此，轻型直流输电技术已逐渐

2、成为电力系统研究的热点。本课题主要研究向无源网络供电的轻型直流输电系统的动态模拟及仿真。本课题根据三相两电平电压源换流器的拓扑结构，研究了轻型直流输电系统的结构、工作原理及功率传输特性，分析了整流换流器的SPWM调制触发原理及逆变换流器的SVPWM调制触发原理。通过系统电压、电流、P和Q的约束条件，建立电压源换流器在dq0坐标系下的动态数学模型，确定轻型直流输电系统的控制策略及选取系统参数。通过分析轻型直流输电系统的基本控制原理，设计了整流侧的定直流电压控制方式及逆变侧的定交流电压控制方式，完成了输电系统的内环电流与外环电压的

3、双闭环控制结构，实现了d轴、q轴电流的独立控制，并利用模糊PID调节校正系统的直流侧电压。利用Matlab/simulink仿真软件，建立向无源网络供电的轻型直流输电系统的仿真模型及SVPWM调制技术的仿真模型，获取系统有功功率、无功功率以及交直流系统的电压、电流仿真结果。仿真结果表明，SVPWM调制方式有效的提高了直流电压的利用率，完成了有功、无功的相互独立控制。关键词：轻型直流输电；电压源换流器；脉宽调制；闭环控制结构；有功无功独立控制研究类型：应用研究Subject:StudyofDynamicModelingandSi

4、mulationforHVDCLightSystemSpecialty:PowerSystemandAutomationName:MaRui(Signature)(Instructor:FuZhouxing(Signature)(RenXingqian(Signature)(ABSTRACTAsanewtypeoftransmissiontechnology,HVDCLightusesall-controlledpowerdevicesandthetechnologyofpulsewidthmodulation,whichma

5、kestheHVDClighttechnologyhaveitsowntechnicaladvantages.HVDCConverterhastheadvantageofsimplestructure、smallvolumeandstrongfunction,whichcaneffectivelycompensateforthedefectsofconventionalHVDCtopassivenetworkpowersupplysystem.Therefore,HVDCLighttechnologyhasgraduallyb

6、ecomeahotspotofresearchinpowersystem.ThepaperfocusesonresearchofdynamicandsimulationforHVDCLightsysteminpassivenetworks.Accordingtothetopologyof3-phaseand2-levelvoltagesourceconverter，thesystemstructure,workingprincipleandpowertransmissioncharacteristicoftheHVDCLigh

7、tarestudiedandtheSPWMmodulationtriggerprinciple、invertercommutationofSVPWMtriggerprincipleforrectifierconverterareanalyzed.Basedontheconstraintsofthesystemvoltage,current,PandQ,adynamicmathematicalmodelforthevoltagesourceconverterindq0coordinatesisestablishedandcont

8、rolstrategyofHVDCLightsystemandtheselectionofthesystemparametersarestudied.BasedontheanalysisofthebasiccontrolprincipleoftheHVDCLightsyste