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1、:碼:密級:公開碩士學(xué)位論文基于電壓源型換流器的多端直流輸電系統(tǒng)控制策略研究作者姓名劉龍龍學(xué)科專業(yè)電氣工程指導(dǎo)教師馬曉春副教授培養(yǎng)院系電氣工程學(xué)院二零一五年三月碩士學(xué)位論文基于電壓源型換流器的多端直流輸電系統(tǒng)控制策略研究作者:劉龍龍導(dǎo)師:馬曉春北京交通大學(xué)年月學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)
2、:導(dǎo)師簽名學(xué)位論文作者簽名:簽字曰期年孓月簽字日期:年冬月日學(xué)校代碼:密級:公幵北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文基于電壓源型換流器的多端直流輸電系統(tǒng)控制策略研究作者姓名:劉龍龍學(xué)號:導(dǎo)師姓名:馬曉春職稱:副教授學(xué)位類別:工學(xué)學(xué)位級別:碩士學(xué)科專業(yè):電氣工程研究方向:電力系統(tǒng)中的電力電子技術(shù)北京交通大學(xué)年月致謝值此畢業(yè)論文完成之際,特向給予過我許多無私幫助和支持的各位老師和同學(xué)表示衷心的感謝!首先要感謝我的導(dǎo)師馬曉春老師,在讀研的兩年半時(shí)間里,馬老師為我的成長傾注了無數(shù)的心血和汗水,對我的學(xué)習(xí)和科研進(jìn)行了孜孜不倦的教導(dǎo),對我的生活給予了無微不至的關(guān)心,為我的發(fā)展創(chuàng)造了一
3、個(gè)又一個(gè)機(jī)會。馬老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和對科學(xué)研究不懈追求的精神使我終身受益。在論文完成之際,謹(jǐn)向馬老師表示最誠摯的謝意,衷心感謝她對我的培養(yǎng)和關(guān)懷。同時(shí)感謝在整個(gè)論文項(xiàng)目的過程中給予我諸多指導(dǎo)的國網(wǎng)智研院中電普瑞科技有限公司輸配電及節(jié)能事業(yè)部的夏冰、袁蒙、張一博等工程師,他們對我的論文都給予了很多悉心指導(dǎo)。還有一同在中電普瑞科技有限公司實(shí)習(xí)的同事和實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)們,他們對我的生活和工作同樣給予了很多幫助,也讓我的碩士學(xué)習(xí)和生活變得更加豐富多彩在此向他們表示由衷的感謝。借此機(jī)會向多年來在物質(zhì)上支持我、精神上鼓勵(lì)我的家人表示最誠摯的感謝和最美好的祝福!承蒙各位專家、老
4、師的審閱和評議,你們提出的寶貴意見都將使我受益匪淺。真誠地感謝所有給予我關(guān)心、幫助和支持的人!摘要摘要摘要:基于電壓源型換流器的多端直流輸電(是高壓直流輸電領(lǐng)域的新生代。相對于傳統(tǒng)直流輸電技術(shù)而言,輸電系統(tǒng)采用先進(jìn)的大功率電力電子器件組成的電壓源型換流器(可以根據(jù)電網(wǎng)需求,靈活高效地改變電能輸送的大小和方向,并提供更優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量;相對于兩端直流輸電而言,輸電系統(tǒng)可靈活接入多個(gè)站點(diǎn)的太陽能、風(fēng)能、小水電、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉?,通過一個(gè)大容量、長距離的電力傳輸通道,到達(dá)多個(gè)城市的負(fù)荷中心。輸電系統(tǒng)是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要組成部分,實(shí)現(xiàn)了多電源供電和多落點(diǎn)受電,在可再生能
5、源輸送、大區(qū)域電網(wǎng)互聯(lián)、以及城市中心供電等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。因此,研究輸電技術(shù)具有重要的科學(xué)理論價(jià)值和重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文首先從輸電系統(tǒng)的核心部件電壓源型換流器(入手,對電壓源型換流器的工作原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析研究。然后對輸電系統(tǒng)的接線方式、主電路參數(shù)以及控制系統(tǒng)等進(jìn)行了討論分析,對其控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì),并利用電磁暫態(tài)仿真軟件搭建了兩端的輸電系統(tǒng)對控制器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。最后論述分析了輸電系統(tǒng)的主從式控制策略和電壓下降式控制策略,然后在總結(jié)了這兩種控制策略的優(yōu)點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上,提出了一種新型的混合式控制策略,并在中搭建了基于電壓源型換流器的四端直
6、流輸電系統(tǒng)的仿真模型,進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明該控制策略可以根據(jù)系統(tǒng)擾動的大小,使系統(tǒng)在主從式控制方式和電壓下降式控制方式中自由切換,對于減少系統(tǒng)備用容量及對系統(tǒng)抗擾動能力等方面都有很大提高,可以最大限度的保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞:電壓源型換流器;多端直流輸電;控制策略:混合式控制;仿真分析分類號:ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:VSC-MTDCisanewgenerationofHVDC.ComparedwiththetraditionalDCtransmissiontechnology,thevoltagesourceconvert
7、er(VSC)beingcomposedofthepowerelectronicdevicesinadvanced,canflexiblyandeficientlychangethepowertransmissiondirectionandsizeaccordingtothedemandofpowernetwork,andprovidebetterqualityofelectricenergy.ComparedwiththetwoterminalVSC-HVDCtransmissiontechnology,theVSC-MTDCtransmissionsyst
8、emcanflexiblyaccess