VSC-HVDC系统起动过程控制及仿真

对基于电压源换流器(VSC)的直流输电(VSC-HVDC)系统的起动过程控制策略进行了研究。根据VSC起动过程的特点,设计了对VSC-HVDC系统模型起动的控制器,为避免起动过程的过电流采用了一定的限流措施。仿真结果表明所设计的控制器具有良好的控制性能。     

VSC-HVDC等效谐波阻抗与谐波谐振特性研究

现代电压源型换流器(VSC)能够产生准正弦波形,但对基于PWM的电平数较少的VSC,谐波含量仍然较大,需要配置性能良好的滤波器。从交直流两侧看入,换流器有一个等效谐波阻抗。估算此谐波阻抗对滤波器的设计和谐波谐振分析有着重要作用。基于开关函数的定量分析,利用VSC两侧的谐波的相互作用来计算等效谐波阻抗。同时分析了开关函数各开关分量之间的交叉调制给谐波阻抗计算带来的影响。此外,还进行了基于电压源换流器的高压直流输电的交直流两侧的谐振分析。从VSC直流侧看入的谐波阻抗虽然很大,但由于直流分压电容和直流电缆的寄生电容的影响,仍存在谐振的可能性。在交流侧,谐振可能出现在换流器的输出端口,且可能存在谐波放大现象。     

基于RTDS的三电平VSC-HVDC多目标控制及仿真

建立了二极管中性点箝位三电平(NPC)换流器的动态数学模型,讨论了基于三电平换流器的高压直流输电系统的有功和无功基本控制策略。为了能充分利用VSC-HVDC的可控制性,开发了可以分别对直流和交流系统进行控制的多目标控制器。采用了改进的正弦波PWM(ISPWM)技术,提高了直流电压的利用率。基于RTDS的实时数字仿真实验验证了所提出的控制策略和控制器,展示了VSC-HVDC的良好的性能。     

向无源网络供电的VSC-HVDC调节特性研究

交流系统中,有功主要影响频率,无功主要影响电压,VSC-HVDC并非如此。对于VSC-HVDC向无源网络供电的情况,无功负荷或有功负荷变化时,对频率无任何影响;而有功负荷变化时,引起电压的改变。由PWM控制的基本原理得出频率不变特性,从定性和定量两方面分析了有功对电压的影响,定性分析了无功对电压的影响。并分析了VSC-HVDC线路和交流输电线路向无源网络供电的本质区别。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了结论的正确性。     

VSC-HVDC输电系统的模糊自抗扰控制

电压源型换流器高压直流输电系统是一类非线性、多变量和强耦合的系统。考虑系统中存在的不确定性以及扰动等问题,首先建立电压源型换流器高压直流输电系统的数学暂态模型,并在此基础上设计双闭环结构的控制器。在内环控制中设计模糊自抗扰控制器,实现对直轴和交轴电流的解耦。设计扩张状态观测器环节估计系统不确定性及扰动并进行补偿,使得系统的鲁棒性和抗干扰性能力得到提高,同时设计模糊规则对扩张状态观测器参数进行整定。外环控制中采用PI控制器,能够实现有功功率和无功功率的独立调节功能。仿真结果验证了所提方法的有效性和优越性。     

VSC-HVDC的空间矢量PWM控制及其实现

空间矢量PWM(SVPWM)调制方法具有较高的直流电压利用率,而且由于其采用简单的矢量切换模式更易微处理器实现,因此考虑将它引入到电压源型换流器高压直流输电(VSC-HVDC)的控制当中以期获得良好的控制性能。首先介绍了VSC-HVDC的运行原理,然后在分析了SVPWM调制原理的基础上,着重讨论了如何将其数字实现的问题,最后在建立的VSC-HVDC物理实验系统上进行了实验验证。     

VSC-HVDC系统在海上风电传输中的应用

为了实现将轻型高压直流输电系统应用于海上风电传输,从轻型直流输电系统原理与特性入手,通过其数学等效电路图推导出有功、无功功率表达式,在此基础上分析了其换流器的3种基本控制方式.结合交流输电和传统直流输电系统,分析了轻型直流输电系统的性能优势,分别从技术角度与经济角度分析了将轻型直流输电技术应用于海上风电系统的可行性,并研究了相关工程案例.     

背靠背型柔性直流输电的建模及其控制

在dq同步旋转坐标系下,推导出背靠背型柔性直流输电的连续时间状态空间模型。根据解耦控制方法,实现了有功与无功、直流电压与无功的独立控制。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC的数字仿真结果验证了数学模型的正确性及控制策略的有效性。     

VSC-HVDC系统在海上风电传输中的应用

为了实现将轻型高压直流输电系统应用于海上风电传输,从轻型直流输电系统原理与特性入手,通过其数学等效电路图推导出有功、无功功率表达式,在此基础上分析了其换流器的3种基本控制方式.结合交流输电和传统直流输电系统,分析了轻型直流输电系统的性能优势,分别从技术角度与经济角度分析了将轻型直流输电技术应用于海上风电系统的可行性,并研究了相关工程案例.     

VSC—HVDC系统的控制策略及其仿真研究

建立了VSC-HVDC系统的数学模型,基于鲁棒控制理论,将系统对VSC-HVDC的控制目标转化为对其交流侧有功和无功电流的控制来实现,并进行了控制方案设计．仿真实验表明所设计的控制器能够快速反应达到预定的指令目标,具有良好的鲁棒性．     

VSC-HVDC输电系统特点与应用

随着半导体技术和新能源发电的发展,出现了基于VSC(Voltage Sourced Converters)技术的新型直流输电系统——轻型直流输电(HVDC Light),在介绍HvDC Light基本原理基础上,从结构和功能上与传统直流输电技术进行对比,阐述了HVDC Light的优点,并对其应用作了总结和展望.     

柔性直流输电的小信号稳定性研究及控制系统参数设计

针对柔性直流输电(VSC-HVDC)稳定性问题,采用状态空间方程,建立了包含电压源型换流器,交流系统,控制系统(内/外环控制器,锁相环)及直流线路的VSC-HVDC小信号模型,并对各部分的数学模型进行了详细推导。为了验证所建模型的正确性,将其与PSCAD/EMTDC中所建对应的电磁暂态模型进行了详细的时域对照。最后,利用根轨迹的方法对整个交直流系统进行了稳定性研究,详细分析了控制系统中各部分参数对系统稳定性的影响。     

电压源型高压直流输电系统建模与仿真研究

应用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立VSC-HVDC双端系统的仿真模型及其控制器。通过仿真结果验证了所设计的模型及控制器的正确性和有效性。     

最优控制理论在泵-马达实验系统中的应用

为了改善泵-马达实验台转速控制系统的控制性能，提高响应速度，增强系统的稳定性, 采用最优控制理论对单闭环和双闭环系统进行了分析研究，对参数进行优化，设计了最优控制器，得到最优控制轨线和最优状态轨线.仿真结果表明，系统动态误差小，效果明显.双闭环转速控制系统超调小、过渡时间短，性能要好于单闭环系统.采用最优控制器后，抑制了振荡现象的产生，增强了抗干扰能力，缩短稳定时间，改善了系统的动态性能.