[發(fā)明專利]一種MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310128664.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-15
• 公開（公告）號(hào): CN103337969A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜燕;胡敬偉;黃守道;王輝;羅德榮;高劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00
• 代理公司: 湖南省國(guó)防科技工業(yè)局專利中心 43102
• 代理人: 李傳中

1.一種MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)包括聯(lián)結(jié)變壓器、限流電阻、濾波器、交流斷路器、電壓源換流器、相電抗器、控制裝置、保護(hù)裝置；每個(gè)換流器由六個(gè)橋臂組成，每個(gè)橋臂由若干個(gè)子模塊組成，每個(gè)子模塊由兩個(gè)IGBT、兩個(gè)DIODE、一個(gè)儲(chǔ)能電容組成；檢測(cè)電路將實(shí)時(shí)電壓和電流信號(hào)傳給控制電路，控制電路按照設(shè)定的控制策略將PWM信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路與所有IGBT相連，控制子模塊的投入和切除，其特征在于：所述MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法包括以下步驟：

（a）綜合考慮變壓器、電抗器、限流電阻、MMC等裝置的額定電流和系統(tǒng)的容量，確定交流側(cè)最小限流電阻的數(shù)值；

（b）檢測(cè)交流側(cè)三相電流i_a、i_b、i_c，通過坐標(biāo)變換得到系統(tǒng)電流在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)值i_d、i_q，并使得i_d為0，同時(shí)檢測(cè)各子模塊中電容的電壓u_c；

（c）電容電壓設(shè)定值u_cref不是其額定值，而是隨時(shí)間變化的函數(shù)，隨著時(shí)間的推進(jìn)，電容電壓參考值逐步抬升；

（d）外環(huán)采用電壓控制，電容電壓設(shè)定值u_cref與實(shí)際值u_c的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)作為內(nèi)環(huán)的給定；

（e）內(nèi)環(huán)采用電流控制，外環(huán)電壓的輸出與i_q的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)作為調(diào)制波信號(hào)的幅值；

（f）基于載波移相調(diào)制策略（CPSM），通過調(diào)制波與載波進(jìn)行比較，生成控制各子模塊的PWM信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法，其特征在于：所述限流電阻的數(shù)值盡可能小，在抑制沖擊電流的同時(shí)盡可能提高充電速度，其表達(dá)式為：

其中，U為交流系統(tǒng)線電壓幅值，ω為交流系統(tǒng)角頻率，n為橋臂子模塊數(shù)，C為子模塊中電容值，I_max為系統(tǒng)最大相電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法，其特征在于：所述電容電壓設(shè)定值u_cref表達(dá)式為：

其中，k₁為電容電壓參考值上升斜率，k₂為電容電壓參考值初值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法，其特征在于：所述外環(huán)采用定子模塊電容電壓控制，內(nèi)環(huán)采用定交流側(cè)電流控制，兼顧充電速度和對(duì)過電壓及過電流的抑制。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MMC型VSC-HVDC系統(tǒng)預(yù)充電的控制方法，其特征在于：所述控制方法采用CPSM策略，該技術(shù)算法簡(jiǎn)便、可靠性高、控制效果好，能夠在較低的器件開關(guān)頻率下實(shí)現(xiàn)較好的調(diào)制效果，并具有良好的諧波特性。