Y型模块化多电平换流器(modular multilevel converter in Y configuration,Y-MMC)的Y形结构,使其预充电及并网过程更为复杂,基于环流控制的一般启动策略不再适用。针对上述问题,设计基于模型预测控制的渐进预充电方法及无扰动并网方法...Y型模块化多电平换流器(modular multilevel converter in Y configuration,Y-MMC)的Y形结构,使其预充电及并网过程更为复杂,基于环流控制的一般启动策略不再适用。针对上述问题,设计基于模型预测控制的渐进预充电方法及无扰动并网方法,提出一种模型预测渐进启动控制策略。首先,建立桥臂电流和电容电压预测模型,通过模型预测控制改变充电电流回路、幅值和相角,实现可控充电最大有功输入,对各个桥臂渐进充电。其次,根据电流误差灵活投切子模块,逐渐平衡充电回路电势差,辅助模型预测控制抑制冲击电流。然后,协调外环比例积分控制与内环模型预测控制,通过切换外环功率和电压控制模式,实现基于Y-MMC的柔性低频输电系统无扰动并网过程。最后,通过Matlab/Simulink对双端柔性低频输电系统进行仿真分析,所提控制策略保障了启动过程较低的电流冲击和较高的充电速度,使系统平稳快速进入稳定运行状态。展开更多
文摘Y型模块化多电平换流器(modular multilevel converter in Y configuration,Y-MMC)的Y形结构,使其预充电及并网过程更为复杂,基于环流控制的一般启动策略不再适用。针对上述问题,设计基于模型预测控制的渐进预充电方法及无扰动并网方法,提出一种模型预测渐进启动控制策略。首先,建立桥臂电流和电容电压预测模型,通过模型预测控制改变充电电流回路、幅值和相角,实现可控充电最大有功输入,对各个桥臂渐进充电。其次,根据电流误差灵活投切子模块,逐渐平衡充电回路电势差,辅助模型预测控制抑制冲击电流。然后,协调外环比例积分控制与内环模型预测控制,通过切换外环功率和电压控制模式,实现基于Y-MMC的柔性低频输电系统无扰动并网过程。最后,通过Matlab/Simulink对双端柔性低频输电系统进行仿真分析,所提控制策略保障了启动过程较低的电流冲击和较高的充电速度,使系统平稳快速进入稳定运行状态。
文摘基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流电网是实现大规模可再生能源发电汇集、输送和并网的有效手段。针对传统直流故障穿越(fault ride-through,FRT)方案会引起全网功率传输中断的问题,提出一种新型的直流FRT协调控制策略,其可快速阻断故障电流并维持非故障线路换流站不退出运行。在分析故障电流组成及关键影响因素的基础上,针对故障线路MMC(fault line MMC,FLMMC),提出了自适应于故障线电流变化的负压控制策略,该策略可以提升电流衰减速度,保证故障可靠隔离。针对非故障线路MMC(non-fault line MMC,NFLMMC),考虑到FLMMC的过电流、过电压风险,提出了NFLMMC主动限流(active current-limiting control,ACLC)协同控制方法,设计了限流性能可自适应于直流母线电压变化的参数选取原则,在抑制故障电流的同时兼顾直流电网的快速恢复。最后,基于RTLAB实时数字仿真平台搭建了四端柔性直流电网仿真模型。仿真结果表明,所提协同控制策略能够快速阻断直流故障电流,缩短直流电网功率恢复时间,提高系统安全稳定性。
