【《MMC-HVDC系统的仿真分析案例》1600字（论文）】

MMC-HVDC系统的仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u22216MMC-HVDC系统的仿真分析案例 116501.1MMC电容电压控制策略仿真 395381.2MMC环流抑制策略仿真 54731.3MMC系统双闭环控制策略仿真 6本章核心内容通过matalab软件对MMC-HVDC系统进行时域仿真，研究策略同步理论知识。首先，根据MMC基本拓扑的工作原理，分析了MMC调制策略，双闭环控制策略，以及环流抑制策略，并对电容电压和环流抑制的控制策略进行了仿真分析，之后仿真分析控制MMC柔性直流输电系统。在matalab，Simulink中建立了MMC，HVDC双端9层软件的仿真模型。基本结构如图4-1所示。图4-1双端MMC-HVDC系统结构图无论是整流侧还是逆变侧，所有原件都是理想完美电子器件来考虑。运用双闭环矢量控制两端MMC换流器工作，MMC1号采用直流恒压无功控制，MMC2采用直流恒压无功控制。电容电抗参数的选择可参考公式和公式。系统仿真参数设置见表4-1。表4-1系统模型参数系统模型参数子模块电容/mF10子模块电压/kV2.5系统频率/Hz60交流系统电压/kV14电压调制比M3限流电阻/Ω15桥臂电抗值/mH29结合第二章阐明的理论，采取载波移相调制策略，利用仿真能获得稳态运行MMC-HVDC系统仿真果，详情见图4-2展示。直流测电压(b)整流侧交流电压(c)整流侧电流(d)有功、无功功率(e)MMC-HVDC系统输出三相电压、电流图4-2MMC-HVDC系统稳态运行仿真结果MMC电容电压控制策略仿真结合第三章第三小节MMC子模块的电容电压控制策略。排列顺序法是电容电压控制计算方法的核心环节步骤。根据图3-12建立电容电压控制模型并编程。仿真模型用于控制PWM脉冲的双闭环输出，以控制MMC的电容电压力。利用仿真能获得稳态运行MMC系统结果，如图4-3所示。(a)MMC整流侧上、下桥臂子模块电容电压(b)MMC逆变侧上、下桥臂子模块电容电压(c)子模块投入个数Non(d)排序法输出PWM脉冲信号图4-3MMC系统稳态运行图4-3(a)、图4-3(b)及图4-3(c)分别是MMC整流侧上、下桥臂子模块电容电压、MMC逆变侧上、下桥臂子模块电容电压及子模块投入个数。MMC整流侧上、下桥臂子模块电容电压和都有较好的波形质量，畸变小，毛刺也较少；上、下桥臂SM电容电压波形，SM电容电压在1.1kV上、下波动且波动幅度较小，约为3%，有较好的均压效果。图4-4(d)是排序法输出PWM脉冲信号，波形稳定。验证了CPS-PWM均压调制策略以及排序法电容电压平衡策略的有效性，为稳定直流母线电压奠定了基础，提高系统运行可靠性。MMC环流抑制策略仿真MMC的输出由子模块电压叠加。系统稳定形态工作电压各桥臂的状态参考定量数字相同，结果桥臂存在环流量，以及直流分量，这将引起桥臂电流不正常，电容电压的平衡受到影响，损耗会随着其影响进行增大。依据图3-13和图3-14搭建MMC环流抑制系统模型。通过仿真可以得到图4-4MMC环流仿真图。图4-4MMC环流抑制三相电流图4-4所示，提示了用循环电流抑制办法的仿真结果。T=0.4s，增加循环电流抑制控制器。流抑制器不仅可以抑制循环电流，而且在减小子模块电压的波动。可见，循环电流抑制控制器投入运行后，循环电流立即被抑制，峰值下降，能看出来，循环电流抑制器能抑制循环电流。从图4-3（b）能看出来，子模块电压力的波动也受到循环电流抑制的影响，其尺寸明显减小，说明循环电可以看出，环流抑制后MMC系统无异常，这可以得出环流只在MMC流动在内部，对于MMC的外部特征基本无影响。MMC系统双闭环控制策略仿真双闭环控制器在第三章已经进行详细的分析研究，双闭环控制策略在MMC系统中应用，图3-5和图3-6作为原型构建MMC系统中进行双闭环控制。利用Matlab仿真能够获得图4-6稳态运行正常工作MMC-HVDC系统在双闭环控制下的结果。(a)MMC外环输出、(b)三相电压dq转换的、(c)双闭环输出参考电流图4-6双闭环控制MMC系统仿真图4-6(a)为外环控制器输出、作为内环电流控制器参考值，图4-6(b)为内环电流控制器中三相电压经dq转换通过PI控制得到、，由图4-6(b)可知，对于该系统工作开始存在一定的扰动。但是时间不长很快进入稳定状态。从图4-2(d)有功功率以及无功功率在MMC1和MMC2中完美展现。对有功功率和无功功率在控制系统下具有有很好的追踪能力。有功功率的输电系统存在一系列的不稳定。但是时间极短，快就跟随了系统的变化。定无功控制能力极其