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《西南交通大学》 2011年
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轻型高压直流输电系统的非线性控制策略研究

吴维鑫  
【摘要】:随着可关断电力电子器件(Insulated-gate Bipolar Transistor, IGBT; Gate-Turn Off Thyrisitor, GTO等)和PWM技术的发展,基于电压源换流器的轻型高压直流输电(Voltage Sourced Converter-High Voltage Direct Current, VSC-HVDC)系统越来越受到人们的关注。与传统的HVDC输电系统相比,该输电技术具有可向无源网络供电、无换相失败危险、有功功率和无功功率独立控制和易于构成多端直流输电系统等优点。 本文着重研究VSC-HVDC输电系统的非线性控制策略。第一种方法,建立起双端无穷大VSC-HVDC输电系统在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型,采用状态反馈精确线性化的方法,把非线性的数学模型转化成线性的形式。然后,运用变结构的控制方法,设计整流侧和逆变侧的控制器,从而实现直流侧电压恒定和有功、无功功率的独立解耦控制;第二种采用无源性理论的方法,建立VSC在同步旋转dq坐标系下的暂态非线性数学模型,验证了系统的无源性。外环采用定直流侧电压和定有功功率、无功功率来生成内环dq轴参考电流id*,iq*;内环采用无源性理论的控制方法,设计无源性控制器,用来追踪参考电流,以达到控制直流侧电压和独立调节有功和无功功率的目的。最后,基于MATLAB的仿真结果表明了该控制器能实现有功功率和无功独立控制,在负载扰动的情况下,具有良好的暂态控制性能和很强的鲁棒性。 本文还建立了对无源网络供电的VSC-HVDC输电系统的数学模型,整流侧采用状态反馈精确线性化的方法对非线性数学模型进行解耦,然后用变结构的控制方法设计控制器;逆变侧利用稳态数学模型,利用前馈解耦的控制方法设计控制器。最后,基于MATLAB的仿真结果表明该控制器具有良好的启动和故障恢复性能,也能实现有功功率和无功独立控制。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM721.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李升来;轻型高压直流输电系统控制策略研究[D];西南交通大学;2012年
【参考文献】
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1 刘洪涛,徐政;基于三电平电压源换流器的高压直流输电系统的控制策略研究[J];电工技术学报;2003年03期
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4 魏晓光;汤广福;魏晓云;迟永宁;;VSC-HVDC控制器抑制风电场电压波动的研究[J];电工技术学报;2007年04期
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1 从振;轻型高压直流输电控制策略研究[D];西南交通大学;2010年
【共引文献】
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10 刘礼华;;单相电压型PWH整流器的无源控制方法[J];变频器世界;2011年07期
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3 宋绍剑;贺毅;林小峰;廖碧莲;;基于ADHDP的STATCOM优化控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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10 徐丽杰;王玮;;多机电力系统H_∞鲁棒分散励磁控制器设计[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年
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1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
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9 王松;永磁同步电机的参数辨识及控制策略研究[D];北京交通大学;2011年
10 崔明勇;微网多目标优化运行及控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2011年
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1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张月平;基于能量的包含SVC和非线性负荷的电力系统鲁棒控制[D];郑州大学;2010年
3 史大伟;宽频调速系统设计及精度分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 李天鹰;动基座条件下防摆技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 马敏;船舶电力系统混沌控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 马迎召;基于改进重复控制的有源电力滤波器研究[D];长沙理工大学;2010年
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10 吴婷;基于MRAS的模糊自适应异步电机矢量控制的研究[D];湘潭大学;2010年
【同被引文献】
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1 乔树通;姜建国;;三相Boost型PWM整流器输出误差无源性控制[J];电工技术学报;2007年02期
2 陈海荣;徐政;;基于同步坐标变换的VSC-HVDC暂态模型及其控制器[J];电工技术学报;2007年02期
3 陈宗祥;刘晓东;潘俊民;;基于互联与阻尼配置无源控制的并网逆变器电流控制技术[J];电工技术学报;2011年08期
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8 文俊,张一工,韩民晓,肖湘宁;轻型直流输电——一种新一代的HVDC技术[J];电网技术;2003年01期
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1 张桂斌;新型直流输电及其相关技术研究[D];浙江大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
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1 田芳;含晶闸管元件的电力系统小干扰稳定性分析[D];中国电力科学研究院;2001年
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3 岳程燕;电力系统电磁暂态与机电暂态混合实时仿真的研究[D];中国电力科学研究院;2005年
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1 陈凌云;高压直流输电系统中非线性控制策略的研究[D];四川大学;2003年
2 吕鹏飞;轻型高压直流输电系统数字仿真及其控制方法的研究[D];华北电力大学(河北);2003年
3 李金丰;轻型直流输电控制策略及控制系统软件设计[D];华北电力大学(河北);2005年
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5 宋红瑾;轻型直流输电系统控制方法研究[D];华北电力大学(河北);2008年
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7 韩振泉;张忠洁;;输配电网无功配置[A];华东六省一市电机工程(电力)学会输配电技术研讨会2002年年会山东电机工程学会交流论文集[C];2002年
8 杨君;王跃;段勇;符志平;王兆安;;一种新型混合电力滤波器及其并联电感设计[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
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10 陈贵亮;同向前;申明;;三相不对称负载下对不对称与无功功率综合补偿方法[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
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3 陈庆华 杨和鸿;同方江新新建电力保障系统正式运行[N];中国船舶报;2008年
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5 陈武云;节能有为 无功“有功”[N];国家电网报;2008年
6 江时强李志晖;三峡右岸电站将投产[N];中国证券报;2007年
7 王伟力;企业文化是一种“无功补偿”?[N];经理日报;2006年
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9 河南 长葛许昌技术经济学校 曹发伟;功率因数概念及提高功率因数的方法[N];电子报;2008年
10 国家电监会市场部供稿;英国电力市场(下)[N];中国电力报;2005年
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4 杨汾艳;直流输电系统主回路和控制器参数优化选择研究[D];浙江大学;2007年
5 郭春义;新型混合双馈入直流输电系统的基础特性研究[D];华北电力大学;2012年
6 袁旭峰;新型混合多端直流输电系统理论及其若干关键问题研究[D];华中科技大学;2007年
7 薛振宇;交直流混联电力系统暂态仿真及其稳定性分析与参数优化[D];天津大学;2011年
8 李季;滤波换相换流器及其对直流输电系统稳定性影响分析[D];湖南大学;2008年
9 于春光;计及直流接入的交流系统故障计算方法研究[D];山东大学;2012年
10 刘光晔;四相输电系统的理论研究[D];华北电力大学(河北);2004年
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1 吴维鑫;轻型高压直流输电系统的非线性控制策略研究[D];西南交通大学;2011年
2 从振;轻型高压直流输电控制策略研究[D];西南交通大学;2010年
3 李升来;轻型高压直流输电系统控制策略研究[D];西南交通大学;2012年
4 孙峰;HVDC Light的功率控制及柔性并网策略研究[D];沈阳工业大学;2008年
5 王鹏;VSC-HVDC系统的控制策略仿真及实验研究[D];华北电力大学(河北);2006年
6 刘箫;神经网络技术在多端直流输电控制系统中的应用研究[D];兰州理工大学;2008年
7 路林娟;高压直流输电系统智能控制器的研究和设计[D];太原理工大学;2010年
8 王松;VSC-HVDC系统控制保护策略的研究[D];华北电力大学(河北);2008年
9 徐琴;轻型直流输电技术(HVDC-Light)数字仿真研究[D];华中科技大学;2007年
10 宋小松;轻型直流输电的数字仿真和控制策略的研究[D];华北电力大学(北京);2008年
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