基于VSC的高壓直流輸電系統控制策略研究.pdf

1、VSC-HVDC輸電技術在實際的電力系統中已得到了一些成功的應用，其顯著的特點就是具有高度可控性。但作為一種新型的輸電技術，目前在國內，其相關的研究還處于初步階段，因此對于此領域的研究特別是相對不夠成熟的控制策略研究具有深刻的理論意義和現實意義。 本文從VSC的單相電路結構入手簡要地分析VSC-HVDC輸電系統的工作原理及控制方式。在此基礎上對在給定控制方式的VSC-HVDC輸電系統，導出了其穩(wěn)態(tài)數學模型，再根據非線性控制理論中

2、的狀態(tài)反饋精確線性化方法對所導出的數學模型進行了全局精確線性化，從而將系統的非線性數學模型轉化為完全能控的線性方程，再根據二次型最優(yōu)控制理論設計了VSC-HVDC輸電系統的非線性控制器。 在分析含VSC的交直流混合輸電系統模型的基礎上，對系統的非線性模型進行了線性化和偏差化，從而得到交直流混合輸電系統的狀態(tài)方程和輸出方程，再根據有結構約束的分散協調控制理論，得出了系統的最優(yōu)控制規(guī)律，并在此基礎上設計了適合交直流混合輸電系統的分散

3、協調控制器。 最后利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC，對本文提出的非線性控制器和分散協調控制器分別進行了計算機仿真研究。仿真結果表明，本文所采用的VSC-HVDC輸電系統模型可行，提出的線性化方法有效。在輸電系統發(fā)生故障或擾動時，本文所設計的非線性控制器和分散協調控制器均能有效地增加系統的阻尼，改善系統的暫態(tài)穩(wěn)定性，減少直流輸電線路電壓和電流的振蕩幅度和持續(xù)時間，使系統能夠在較短的時間內恢復到正常運行狀態(tài)，從而有效改善了