交流系统不平衡对MMC-HVDC运行影响分析及其保护控制

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2017.08.018

电力建设 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (8): 129-.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2017.08.018

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交流系统不平衡对MMC-HVDC运行影响分析及其保护控制

董玮1，黄晶生1，施恩泽2，吴学智2，荆龙3

（1．中国电力科学研究院新能源与储能运行控制国家重点实验室，北京市 100192；2．北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心，北京市 100044；3．北京电动车辆协同创新中心，北京市 100044）

出版日期:2017-08-01
作者简介:董玮（1987），男，硕士，工程师，主要从事光伏发电并网检测技术与评价技术的研究工作分号黄晶生（1982），男，硕士，高级工程师，主要从事光伏发电及其并网相关技术的研究工作分号施恩泽（1993），男，硕士研究生，主要从事模块化多电平变流器的相关研究工作分号吴学智（1975），男，博士，副教授，博士生导师，主要从事新能源发电技术、微网变流器的研究工作分号荆龙（1977），男，博士，副教授，博士生导师，主要从事电力电子技术、主动配电网技术等的研究工作。
基金资助:
基金项目：国家电网公司科技项目（大功率并网变流器耐受冲击能力评估理论和方法研究）

MMC-HVDC Operation Under Unbalanced Grid Conditions and Its Protection Control

DONG Wei1，HUANG Jingsheng1，SHI Enze2，WU Xuezhi2，JING Long3

（1.State Key Laboratory of Operation and Control of Renewable Energy＆ Storage Systems，China Electric Power Research Institute，Beijing 100192，China；2.National Active Distribution Network Technology Research Center，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China；3.Collaborative Innovation Center for Electric Vehicles，Beijing 100044，China）

Online:2017-08-01
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摘要/Abstract

摘要： 摘要：交流系统不平衡会引起模块化多电平变流器（modular multilevel converter，MMC）输出功率的波动与输出电流的不平衡，同时也会导致基于模块化多电平换流器的高压直流输电（modular multilevel converter-high voltage direct current transmission，MMC-HVDC）系统内部桥臂电流与子模块电压出现更大的波动，危及变流器的安全运行。文章分析了交流系统不平衡度以及控制参数对MMC桥臂电流与子模块电压的影响，构建了不平衡分量、控制参数与桥臂电流、子模块电压的三维函数。进而通过一次拟合的方式，得到了不同跌落程度下使桥臂电流峰值最小的控制参数值，最大程度地保证了MMC运行的安全稳定。最后搭建了静止坐标系下MMC控制系统，仿真验证了理论分析的正确性。

关键词: 基于模块化多电平换流器的高压直流输电（MMC-HVDC）系统, 交流系统不平衡, 桥臂电流, 子模块电压, 保护控制, 一次拟合

Abstract: ABSTRACT： AC system imbalance will cause the fluctuation on output power and the imbalance of output current in modular multilevel converter （MMC）, and also lead the bridge arm current and sub module voltage to be greater volatility in modular multilevel converter-high voltage direct current transmission （MMC-HVDC）, which may endanger the security operation of the converter. This paper analyzes the influence of AC system unbalance and control parameters on the bridge arm current of MMC and sub module voltage, and constructs a 3-D function among unbalance component, control parameters, bridge arm current and sub module voltage. Then, through the first fitting method, we obtain the control parameter that makes the bridge arm current minimum in different situation and ensures the safety and stability of MMC at utmost. Finally, we establish the control system of MMC on stationary coordinate and verify the correctness of the theoretical analysis through simulation.

Key words: modular multilevel converter-high voltage direct current transmission （MMC-HVDC）, AC system imbalance, bridge arm current, sub-module voltage, protection control, first fit

中图分类号:

TM 46

董玮1，黄晶生1，施恩泽2，吴学智2，荆龙3. 交流系统不平衡对MMC-HVDC运行影响分析及其保护控制[J]. 电力建设, 2017, 38(8): 129-.

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交流系统不平衡对MMC-HVDC运行影响分析及其保护控制

MMC-HVDC Operation Under Unbalanced Grid Conditions and Its Protection Control

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