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1、工程碩士學(xué)位論文多端柔性直流輸電系統(tǒng)的自抗擾控制策略研究作者姓名劉志江工程領(lǐng)域電氣工程校內(nèi)指導(dǎo)教師夏成軍副教授校外指導(dǎo)教師趙勇教授級(jí)高工所在學(xué)院電力學(xué)院論文提交日期2017年11月ControlStrategyResearchonMMC-MTDCBasedonAuto-DisturbanceRejectionControlADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuZhijiangSupervisor：A.Prof.XiaChengjunSouthChinaUniversityofTechnologyGua
2、ngzhou,China分類(lèi)號(hào)：TM721.1學(xué)校代號(hào)：10561學(xué)號(hào)：201521012149華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文多端柔性直流輸電系統(tǒng)的自抗擾控制策略作者姓名：劉志江指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：夏成軍副教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：工程碩士工程領(lǐng)域名稱(chēng)：電氣工程論文形式：?產(chǎn)品研發(fā)?工程設(shè)計(jì)?應(yīng)用研究?工程/項(xiàng)目管理?調(diào)研報(bào)告研究方向：高壓直流輸電論文提交日期：2017年11月27日論文答辯日期：2018年3月18日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會(huì)成員：主席：管霖委員：尹華杰、夏成軍、杜兆斌、王超摘要由于基于多電平模塊化換流器的多端柔性直流輸電系統(tǒng)（Modula
3、rMultilevelConverter-Multi-TerminalDirectCurrent,MMC-MTDC），在高壓直流電網(wǎng)、分布式能源接入、孤島供電、異步聯(lián)網(wǎng)、直流配電網(wǎng)等方面的優(yōu)勢(shì)，得到學(xué)術(shù)界和工程界的重視。MMC-MTDC系統(tǒng)與兩端柔性直流輸電系統(tǒng)相比，由于系統(tǒng)內(nèi)有更多的換流站，潮流的調(diào)配和電壓控制將更加復(fù)雜，所以如何協(xié)調(diào)各換流站在各種工況下保證直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是建設(shè)MMC-MTDC的研究重點(diǎn)。本文采用理論分析和仿真驗(yàn)證相結(jié)合，以MMC-MTDC的離散數(shù)學(xué)模型、換流器級(jí)控制、系統(tǒng)級(jí)控制為研究核心，將變目標(biāo)控制、自抗擾控制、模糊控制引入MMC-MTDC的控制
4、當(dāng)中，目的是提高M(jìn)MC-MTDC的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能和暫態(tài)運(yùn)行性能并通過(guò)仿真驗(yàn)證了所提出的控制策略的有效性。本文首先為了適應(yīng)微機(jī)控制，根據(jù)連續(xù)的MMC-HVDC數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出離散的MMC-HVDC數(shù)學(xué)模型，并且根據(jù)其數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出離散的MMC-HVDC的內(nèi)外環(huán)控制。隨后對(duì)MMC-MTDC的系統(tǒng)級(jí)控制策略如主從控制策略、直流電壓偏差控制策略、直流電壓斜率控制策略的原理和特點(diǎn)進(jìn)行研究，為下文研究作鋪墊。其中對(duì)直流電壓斜率控制進(jìn)行改進(jìn)，由于直流電壓斜率控制的斜率參數(shù)會(huì)影響MMC-MTDC故障后的恢復(fù)，且因MMC-MTDC是一個(gè)高階非線性系統(tǒng)，難以得到其準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)致直流電壓斜
5、率控制參數(shù)難以準(zhǔn)確地整定。將模糊控制引入直流電壓斜率控制中，根據(jù)直流電壓水平和直流電壓變化率來(lái)確定斜率參數(shù)，并根據(jù)不同的運(yùn)行工況確定不同的模糊推理規(guī)則。最后所設(shè)計(jì)的控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明該控制策略與直流電壓固定斜率控制相比能加快系統(tǒng)的恢復(fù)速度和有效維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。然后論文分析了柔性直流輸電傳統(tǒng)雙環(huán)控制策略的缺點(diǎn)，提出了一種MMC-HVDC的變目標(biāo)控制方法，在雙環(huán)控制的目標(biāo)值輸入后添加一個(gè)新的控制環(huán)節(jié)，將最終的目標(biāo)值分成多個(gè)小目標(biāo)，分步達(dá)到目標(biāo)值，經(jīng)仿真驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的控制策略能提高控制系統(tǒng)的魯棒性和快速性，并且降低其超調(diào)量。接著分析了自抗擾控制的原理和優(yōu)點(diǎn)，將
6、自抗擾控制應(yīng)用在MMC-MTDC的控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了基于自抗擾控制的內(nèi)外環(huán)控制，隨后也提出了一種基于自抗擾控制的直流電壓偏差控制策略，其相比于傳統(tǒng)的直流電壓偏差控制策略切換控制方式更快，對(duì)目標(biāo)值跟蹤更快速。最后在PSCAD/EMTDC平臺(tái)上進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果證明所設(shè)計(jì)的基于I自抗擾控制的直流電壓偏差控制策略的有效性。關(guān)鍵詞：多端柔性直流輸電系統(tǒng)；系統(tǒng)級(jí)控制；換流器級(jí)控制；直流電壓斜率控制；直流電壓偏差控制；模糊控制；自抗擾控制IIABSTRACTAsMMC-MTDCinthehigh-voltagedirectcurrentpowergrid,distributedene
7、rgyaccess,islandpowersupply,asynchronousnetworking,DCdistributionnetworkandotheradvantages,theacademicandengineeringcircleshavepaidattentiontoit.MMC-MTDCsystemcomparedwithtraditionaltheflexibleHVDCtransmissionsystem,becausethesystemhasmoreconverterstations,thedeploy
