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关于VSC-HVDC稳态模型及功率控制策略的探讨

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简介:
本文深入探讨了VSC-HVDC(基于电压源换流器的高压直流输电)系统的稳态模型及其功率控制策略,分析了不同工况下的系统行为和优化方法。 电压源换流器高压直流输电技术在众多领域有着广泛的应用前景,并且许多应用方面仍需进一步研究。本段落简述了VSC的工作原理,并建立了VSC-HVDC系统的稳态数学模型,通过该模型推导出传输功率控制中控制量与被控量之间的直接关系,详细阐述了VSC-HVDC系统中的功率传输方式。在PSCAD仿真环境中,整流侧采用定直流电流和定无功功率的控制策略,逆变侧则选择定直流电压和定无功功率的方式进行功率传输。仿真实验结果证实了所建立的稳态数学模型的有效性、控制量与被控量对应关系的合理性以及选定的传输功率控制方式的正确性。

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  • VSC-HVDC
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    本文深入探讨了VSC-HVDC(基于电压源换流器的高压直流输电)系统的稳态模型及其功率控制策略,分析了不同工况下的系统行为和优化方法。 电压源换流器高压直流输电技术在众多领域有着广泛的应用前景,并且许多应用方面仍需进一步研究。本段落简述了VSC的工作原理,并建立了VSC-HVDC系统的稳态数学模型,通过该模型推导出传输功率控制中控制量与被控量之间的直接关系,详细阐述了VSC-HVDC系统中的功率传输方式。在PSCAD仿真环境中,整流侧采用定直流电流和定无功功率的控制策略,逆变侧则选择定直流电压和定无功功率的方式进行功率传输。仿真实验结果证实了所建立的稳态数学模型的有效性、控制量与被控量对应关系的合理性以及选定的传输功率控制方式的正确性。
  • 铁路调节器
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    本文深入研究了铁路系统中功率调节器的关键作用,并提出了一种新的控制策略以优化其性能和效率。通过理论分析与仿真验证相结合的方法,证明了该策略能够有效提高电力系统的稳定性和可靠性,对于推动相关技术进步具有重要意义。 铁路功率调节器新型控制策略研究由李坤鹏和王建赜两位作者进行。高速铁路牵引供电系统中的谐波和负序问题一直是电能质量领域的难题。基于背靠背变流器的铁路静态功率调节器(Railway Static Power Conditioner)在解决这些问题上具有潜在的应用价值。
  • VSC-HVDC三相不平衡
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    本文探讨了在VSC-HVDC系统中针对三相不平衡问题的有效控制策略,旨在提高系统的稳定性和效率。 本段落分析了电网三相不平衡条件下电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统的谐波传递特性,并设计了一种基于瞬时对称分量法的序分量检测技术,适用于正、负序双回路的双闭环控制策略。该策略通过使用瞬时对称分量变换来获取电压和电流的无延迟正、负序分量,在时间域上扩展了传统对称分量方法,并解决了在分解过程中产生的延迟问题。 此外,本段落还提出了一种改进措施:在三相不平衡电力系统控制中增加一个不平衡指令补偿模块,以优化VSC-HVDC系统在电网出现三相不平衡情况下的运行性能。最后,在PSCAD/EMTDC仿真软件环境下建立了一个完整的VSC-HVDC系统及其相关控制策略模型,并通过实验验证了所设计的控制方案的有效性。
  • 反激式微逆变器新解耦电路
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    本文深入研究并提出了一种针对反激式微型逆变器的新型功率解耦电路及其优化控制策略,旨在提高其效率和稳定性。通过理论分析与实验验证相结合的方法,详细探讨了该技术方案在实际应用中的可行性和优越性。 针对光伏并网微型逆变器中光伏电池输出功率存在的两倍工频功率脉动问题,本段落提出了一种新型的功率解耦电路,能够有效减小所需的解耦电容容量,并延长整个系统的使用寿命。详细分析了交错反激式微型逆变器的拓扑结构、工作原理以及其功率解耦的基本机制;同时对比了当前较为常用的三种功率解耦电路的工作方式及其各自的优缺点。 本段落进一步对所提出的新型功率解耦电路进行了深入探讨,包括两个具体工作模式和相应的控制策略。最后,在MATLAB仿真软件中建立了包含该新式功率解耦电路的交错反激式微型逆变器模型,并通过仿真实验验证了功率解耦电路能够有效抑制功率脉动问题,且提出的控制策略可以实现单位功率因数并网功能。
  • 800kV高压直流输电VSC-HVDC仿真研究: 性能评估
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    本研究聚焦于800kV高压直流输电环境下VSC-HVDC系统的控制策略与性能评估,通过建立详尽的仿真模型,深入探究系统运行特性。 本研究针对基于800kV高压直流输电的VSC-HVDC(电压源换流器-高压直流)系统进行了仿真模型的研究,并分析了其控制策略与性能表现。该模型采用Matlab进行构建,具体参数如下:使用两电平换流器拓扑结构;设定直流侧电压为800kV,交流侧电压为500kV;采用了逆变侧定有功功率控制结合电流内环PI调节及前馈解耦技术,并在整流侧实施了恒定直流电压与电流内环的PI反馈控制策略。传输距离设定为100公里,在此条件下,双端电网的三相电压和电流均为对称状态;并且在整个过程中,系统能够保持800kV的稳定直流电压水平以及低于2%的总谐波畸变率(THD)。
  • MatlabVSC-HVDC
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    本简介介绍了一种基于Matlab环境构建的VSC-HVDC(电压源换流器高压直流输电)系统仿真模型。该模型能够有效模拟并分析VSC-HVDC系统的动态特性与控制策略,为电力系统研究提供重要工具。 描述一个200 MVA(+/- 100 kV DC)强制换向电压源转换器互连系统用于将功率从230 kV、2000 MVA、50 Hz的交流电力系统传输到另一个相同的交流电力系统。此连接采用闭合IGBT/二极管三级中性点钳位(NPC)VSC转换器作为整流器和逆变器,使用频率为基频27倍(1350 Hz)单相三角载波的正弦脉冲宽度调制技术进行切换。该站包括AC侧:降压Yg-D变压器、交流滤波器及变换器电抗;在直流侧则有电容器和直流滤波器。 40 Mvar并联交流滤波器围绕第27次谐波与54次谐波高通调谐,而转换器反应器的阻值为0.15 p.u.。变压器漏磁感抗同样设定在0.15 p.u.水平上,允许VSC输出电压相对于AC系统公共耦合点(PCC)发生相位和幅度偏移,并进一步控制变换器有功与无功功率输出。 直流电容器连接至VSC端子,影响着系统的动态特性及直流侧的电压纹波。高频阻塞滤波器被调谐到三次谐波以减少主次谐振的影响。整流器和逆变器通过75km电缆(即2π部分)以及两个8mH平滑电抗器相互连接,断路器用于在逆变器AC侧施加三相接地故障。 站1系统中利用了三相可编程电压源模块来模拟电压下降。离散控制系统产生三个正弦调制信号作为桥式电路各相参考值的输入,并通过计算这些信号的幅度和相位,可以控制PCC处无功及有功功率流或极对极直流电压。 电源系统与控制系统分别被离散化处理,采样时间Ts_Power为7.406e-6秒,而Ts_control则设定在74.06e-6秒。这些值是模型运行周期的倍数,并由MATLAB®工作空间中的“模型初始化”功能自动设置。 控制系统的详细描述可以在用户手册中找到,具体案例研究为基于VSC的HVDC链接部分。
  • VSC-HVDCMATLAB_VSC-HVDC_VSC-HVDC MATLAB_vsc_hvdcvsc
    优质
    本资源提供了一个详细的VSC-HVDC(电压源换流器高压直流输电)系统的MATLAB仿真模型,便于研究与教学。 MATLAB的VSC-HVDC模型保证可用,并包含完整的控制环节。
  • 汽车四轮转向PID
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    本文针对汽车四轮转向系统,深入探讨了基于PID控制策略的应用与优化方法,旨在提升车辆操控性能和驾驶安全性。 本段落对四轮转向系统的动力学特性和控制进行了研究探索。首先介绍了4WS的系统组成,并分析了其在高速和低速下的转向特性,揭示了它与传统两轮转向系统之间的差异。
  • 有源电力滤波器电流
    优质
    本文深入探讨了针对新型有源电力滤波器的电流控制策略,分析并比较了现有技术方案的优缺点,提出了优化建议。 为解决现有有源电力滤波器结构复杂、谐波电流跟踪难的问题,本段落提出了一种新型的电流控制策略。该策略无需测量负载电流或检测谐波,而是直接在电网侧获取电网电流,并结合使用比例积分与矢量比例积分控制器来对电网电流进行调节,从而实现有效的谐波补偿。通过仿真验证了此方法的有效性和正确性。