近年來隨著風電技術不斷發展,風電發展方向逐漸由陸地轉向海上,其通過MMC-HVDC并網與通過傳統兩電平或三電平VSC-HVDC并網相比存在控制優越、換流器的輸出諧波含量低、開關損耗小的優點。為此,本文針對MMC-HVDC在海上風電并網中的應用具體完成了以下工作:1、詳細介紹并分析了雙饋風力發電機運行原理,通過坐標變換推導出了其在同步旋轉坐標系下的數學模型、三相PWM換流器數學模型及其定轉子側換流器矢量控制策略。2、詳細介紹了最近電平逼近調制方式下模塊化多電平換流器的拓撲結構及其工作原理,指出當模塊化多電平換流器子模塊數較少時其輸出電壓存在波形諧波含量高的缺點,并在現有控制基礎上提出了一種改進的最近電平逼近調制策略,通過對原有取整函數的優化,增加了模塊化多電平換流器輸出電平數,提高了其輸出波形質量。3、在傳統的模塊化多電平換流器子模塊電容電壓均衡控制策略下,IGBT存在很高的開關頻率,增加了開關損耗,降低了其使用壽命,為此,本文提出了一種改進的子模塊電容均壓策略,在原有電容電壓排序法的基礎上,通過設定子模塊電容電壓最大值與最小值偏差范圍以及當前橋臂子模塊開通狀態來決定子模塊的開通選擇,以...

【文章頁數】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
        1.1.1 國內外海上風電發展現狀
        1.1.2 柔性直流輸電技術的發展現狀
    1.2 海上風電場并網研究現狀
    1.3 MMC發展現狀
    1.4 論文的主要研究內容與結構安排
第二章 風電并網穩態控制策略
    2.1 DFIG風力機運行特性
    2.2 風力機最大風能追蹤
    2.3 DFIG數學模型及其矢量控制
        2.3.1 雙饋型異步發電機的數學模型
        2.3.2 兩相旋轉坐標系下的數學模型
        2.3.3 GSC控制策略
        2.3.4 RSC控制策略
        2.3.5 仿真驗證
    2.4 本章總結
第三章 MMC運行原理及其控制策略研究
    3.1 MMC拓撲結構及其工作原理
        3.1.1 MMC拓撲結構
        3.1.2 MMC的運行原理
    3.2 MMC數學模型及其并網運行
        3.2.1 MMC連續數學模型
        3.2.2 MMC并網四象限運行
    3.3 改進的NLM調制策略
        3.3.1 傳統NLM調制策略
        3.3.2 MMC輸出調制波形特性分析
        3.3.3 改進后子模塊電壓有效值估算
        3.3.4 MMC輸出調制誤差與x的關系分析
        3.3.5 仿真分析
    3.4 MMC子模塊電壓均衡策略
        3.4.1 改進的MMC子模塊電壓均衡控制策略
        3.4.2 仿真分析
    3.5 本章結論
第四章 風電場通過MMC-HVDC并網的故障穿越研究
    4.1 MMC-HVDC控制策略
    4.2 海上風電由MMC-HVDC送出的故障特性
        4.2.1 故障跌落深度對直流電壓的影響
        4.2.2 直流電容值C對故障直流電壓的影響
        4.2.3 電流控制器閾值對故障直流電壓的影響
    4.3 改進的MMC-HVDC電網側故障穿越控制策略
    4.4 本章總結
第五章 總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 后續工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的研究成果



本文編號：4002126