完整版电压源换流器型高压直流输电技术.ppt

U 21 sin2 ? 1 2 U s 1 I d 1 cos( ? 1 ? ? 1 ) 定直流电压端 M 1 sin ? 1 2 U s 1 sin ? ? 1 ? ? 1 ? 2 I d 1 M 1 sin ? 1 M 1 Y 1 sin ? 1 2 R 1 Q s 1 ? ? U d 1 ? ? 2 I d 2 ? M 2 2 M 2 U s 2 Y 2 R d ( M 2 2 U d 1 Y 2 sin ? 2 ? 2 M 2 U s 2 Y 2 sin( ? 2 ? ? 2 )) cos( ? 2 ? ? 2 ) 2 2 ? 2 M 2 2 R d Y 2 sin ? 2 ? U s 2 U d 1 Y 2 cos( ? 2 ? ? 2 ) ? U s 22 Y 2 cos ? 2 Q s 2 ? 输入量为 ? 1 和 M 1 输出量为 U d 1 和 Q S 1 在给定的范围内用 MATLAB 画出上式的三维立体图 31/58 定直流电流端 M 2 U d 1 Y 2 sin ? 2 ? 2 M 2 U s 2 Y 2 sin( ? 2 ? ? 2 ) 输入量为 ? 2 和 M 2 2 ? M 2 R d Y 2 sin ? 2 输出量 I d 1 和 Q S 2 11:19 VSC-HVDC 的定直流电流控制 推导得到 32/58 VSC-HVDC 的定直流电流控制 2 、 如果以换流器的额定容量为基值，换流电抗器的标幺值 为 0.1~0.2 ； 3 、 对于换流器 R 1 ?? X 1 在分析中取 R ? 0.8 ? X ? 3.14 ? 4 、 分析范围 ? ? /4 ? ? ? ? /4 ， 0.5 ? M ? 1 。 在给定的范围内用 MATLAB 画出上式的三维立体图 假设条件： 1 、 R d ? 5.4 ? 11:19 ?? 33/58 说明直流电压控制侧，不能实现 ? Q s 1 ? M 1 ?? ? Q s 1 ? ? 1 ? U d 1 ? M 1 ?? ? U d 1 ? ? 1 ? Q s 1 ? M 1 ?? ? Q s 1 ? ? 1 定直流电压控制端电压图和无功图 定直流电流控制端电流图和无功图 直流电压和无功解耦。 功角对直流电流有较大的影 影响一样大。 响，即 ? I ? I d 2 d 2 ? ? 2 ? M 2 而功角和调制比 m 对无功的 11:19 VSC-HVDC 的定直流电流控制 功角对直流电压和无功有较 大的影响，即 ? dI 1 d R d q V sd ? V cd ?? I 1 ? ? I 1 ? ? ? ? dI 1 q R q d ?? dt L 1 1 34/58 ? 逆变侧 dt L 1 L 1 ?? I 1 ? ? I 1 ? L 整流侧 交流电压和交流电 流经 Park 变换转化 为 dq 坐标系表示 11:19 VSC-HVDC 的功率解耦控制方式 基于 dq 矢量变换的解耦控制策略 ? P ? 3 2( V sd I 1 d ? V sq I 1 q ) V sq ? V s 1 , V sd ? 0 ? P ? 3 2 V I q ? ? Q 1 ? 3 2( V s 1 1 ? V s 1 1 ) Q 1 ? ? 3 2 V sq 1 1 d ? I I ? 35/58 d q q d q 1 s 1 1 I 前馈解耦技术 K q 1 干扰项 ? V cd ? ( M 1 /2) V dc 1 sin ? 1 ? V c 1 ? ( M 1 /2) V dc 1 cos ? 1 耦合项 M 1 ? 1 11:19 VSC-HVDC 的功率解耦控制方式 dq 同步旋转坐标系下 VSC-HVDC 的数学模型 联接有源系统时，整流器作为功率控制器，逆变器作 为电压控制器 36/58 VSC-HVDC 的功率解耦控制方式 电压控制器将直流电压 V dc2 和交流母线电压 V s2 作为控 制目标。 换流器输出电压基波分量与直流电压的关系为 V c ( t ) ? ( M / 2) V dc sin( ? t ? ? ) 改变 δ 就改变 V c 和 V s 的相位，从而改变有功的大小 和方向。 M 控制 V s2 δ 控制 V dc2 电压控制原理图 11:19 ? P ? P dc 1 ? I dc 1 V dc 1 P ? 3 2( V sd I 1 ? V sq I 1 ) dV dc 1 I dc 1 1 ( dV dc 1 / dt ) ? I cc ? C ? 3 V sq I 1 q 3 V sd I 1 d I cc ? dt ? ? ? 2 C 1 V dc 1 2 C 1 V dc 1 C 1 以直流电压作为主要控制 目标，无功