基于模塊化多電平變換器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略研究基于模塊化多電平變換器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略研究

摘要：近年來(lái)，隨著能源需求的不斷增長(zhǎng)和電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要，高壓直流輸電系統(tǒng)作為一種高效、穩(wěn)定的能源輸送方式逐漸受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。本文針對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)中的電流平衡問(wèn)題展開(kāi)研究，提出了一種基于模塊化多電平變換器的控制策略，實(shí)現(xiàn)了高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)化調(diào)度。

1.引言

高壓直流輸電系統(tǒng)是一種將變電站產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電進(jìn)行輸送的系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)交流輸電系統(tǒng)，具有輸電損耗低、電壓損耗小、變電容量小等優(yōu)勢(shì)。然而，由于輸電過(guò)程中存在的電流不平衡問(wèn)題，高壓直流輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性存在一定的挑戰(zhàn)。

2.高壓直流輸電系統(tǒng)的電流平衡問(wèn)題分析

電流平衡是指在高壓直流輸電系統(tǒng)中，各個(gè)電極之間的電流分配不均衡的問(wèn)題。電流平衡問(wèn)題主要由于輸電系統(tǒng)中的不完全冗余造成的，包括系統(tǒng)中的電壓不平衡、電阻不平衡等因素。

3.模塊化多電平變換器的控制策略

為了解決高壓直流輸電系統(tǒng)中的電流平衡問(wèn)題，本文提出了一種基于模塊化多電平變換器的控制策略。該控制策略主要包括變換器的調(diào)制與控制、電流調(diào)節(jié)與分配兩個(gè)方面。

3.1變換器的調(diào)制與控制

模塊化多電平變換器由多個(gè)子模塊組成，每個(gè)子模塊可以獨(dú)立調(diào)節(jié)電流。通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)制與控制策略，可以實(shí)現(xiàn)子模塊電流的平衡和匹配。本文采用了相位移調(diào)制的方法，通過(guò)調(diào)整子模塊的相位差，實(shí)現(xiàn)電流的均衡分配。

3.2電流調(diào)節(jié)與分配

在高壓直流輸電系統(tǒng)中，電流分配不均衡會(huì)導(dǎo)致電流冗余和電流壓降問(wèn)題。通過(guò)調(diào)整每個(gè)子模塊的輸出電流，可以實(shí)現(xiàn)電流的平衡分配。本文采用了反饋控制的方法，在系統(tǒng)中引入一個(gè)電流分配器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)子模塊的輸出電流，并通過(guò)調(diào)整控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電流平衡。

4.實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析

為了驗(yàn)證所提出的模塊化多電平變換器的控制策略的有效性，搭建了高壓直流輸電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的控制策略可以有效地實(shí)現(xiàn)高壓直流輸電系統(tǒng)的電流平衡，并有效減小電流壓降和電流冗余。

5.結(jié)論

本文提出了一種基于模塊化多電平變換器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略，通過(guò)變換器的調(diào)制與控制以及電流調(diào)節(jié)與分配兩個(gè)方面的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了高壓直流輸電系統(tǒng)的電流平衡，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的控制策略在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的可行性。

6.綜上所述，本文提出的基于模塊化多電平變換器的高壓直流輸電系統(tǒng)控制策略通過(guò)調(diào)制與控制以及電流調(diào)節(jié)與分配兩個(gè)方面的優(yōu)化，有效實(shí)現(xiàn)了電流的平衡分配，減小了電流壓降和電流冗余問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提出策略的有效性，顯示出了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的潛力。這項(xiàng)研究為高壓直