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柔性直流输电这一技术经过近些年的发展,特别是近年些来在实际工程应用上的不断增加,已经积累了大量运行经验,其技术与工程上的可行性和优越性已经体现地十分明显。目前大多数应用中的柔性直流输电项目采用的都是两电平、三电平电压源换流器(VoltageSource Converter,VSCl。而为了实现电压和功率等级的提高,这种拓扑巾的换流阀需由大量功率器件串联而成,技术比较复杂,同时需要解决控制中的静态和动态均压问题,换流器输出电压谐波也较大,需要配置大容量的滤波装置。 模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是一种应用于柔性直流输电领域的新型拓扑结构。与传统的VSC拓扑结构相比,MMC采用的是模块化串联的设计,避免了开关器件的直接串联;输出电压波形接近正弦波,这样就可以省去大容量滤波装置,它将是柔性直流输电系统未来的发展趋势。本文在已有研究工作的基础上,主要对系统的稳态控制策略进行了研究,提山了改进的三相直流侧电压控制。 首先,分析了MMC-HVDC系统的运行原理,然后推导了MMC—HVDC系统的数学模型,先采用了基于dq同步旋转坐标系的控制策略,即外环和内环都采用P1控制,对系统进行了仿真。然后对内环电流控制器进行了改进,结合比例谐振(Proportional Resortant,PR)控制器的特性,推导了基于αβ坐标系的内环电流控制策略,系统仍然是采用双闭环控制,外环仍采用PI控制,电流内环则改为可以跟踪交流量的PR控制器。在仿真软件PSCADfEMTDC中搭建七电平MMC-HVDC仿真模型,对上述两种控制策略进行仿真研究,并进行了对比,仿真结果表明两种控制效果相当,但改进型的基于αβ坐标系的控制策略没有电流耦台项,控制简单。最后提出了新的控制三相直流侧电压的方法,仿真结果表明:输出波形明显变好。