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摘要针对新能源电厂的电力传输问题， 本文研究了一个四端口高压直流输电系统的运行特性。 该系统基于四端口电压源型换流器VSC及DAB 双向直流变换器设计，并添加了储能装置。同时文中详细介绍了两种变换器的设计方法，讨论了其 PI 值的选取方法，并在 Matlab/simulink 中进行了测试。使用Matlab/simulink建立该系统的仿真模型，针对几种电力传输情况对系统在文持直流母线电压及交流侧功率因数稳定方面做了测试。 仿真结果证明了这种控制方法与系统结构，可以保持稳定的直流母线电压与较高的功率因数。 41642
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毕业论文关键词 HVDC VSC DAB Title The Simulation of DC Grid Zone
Abstract To solve the problem of transmission of new energy power, a four-terminal high voltage direct current transmission(HVDC) system is studied, which is based on voltage source inverter(VSC) and DAB dc-dc converter. Besides, energy storing device is added in the system. The design procedures of VSC and DAB are given. The computational method of PI is also discussed and tested. The simulation model of the above system is established in Matlab/Simulink. Finally, several experiments are carried out to test the capacity of the above system in maintaining the voltage of direct current generatrix and high power factor of AC grid. The results of simulation prove the excellent properties of this control method and systematic structure.
Keywords VSC-HVDC Three-phase VSC DAB
目录
1引言1
1.1高压直流输电可行性与控制策略研究1
1.2双向直流变换器2
1.3换流器3
2DAB双向直流变换器4
2.1概述4
2.2电路拓扑和控制方式4
2.3参数计算与仿真12
2.4本章小结15
3三相电压源型换流器17
3.1概述17
3.2VSR数学模型17
3.3VSR控制系统设计22
3.4参数计算35
3.5Matlab/simulink仿真36
3.6本章小结38
4直流输电系统的搭建40
4.1直流输电系统结构40
4.2仿真与分析40
5总结与展望46
结论47
致谢48
参考文献49
1 引言 现今由于传统化石能源存在污染大、储量减小、开采难度大的缺点，新能源正越来越受到人们的关注，而作为新能源中重要的一部分，风能，太阳能发电也处于蓬勃发展中。随着其发电技术的日渐成熟，新能源发电厂的规模趋于大型化，发电机装机容量大幅增加。但由于风力与太阳能发电厂往往需要较大的占地面积，其位置大多位于远离用电区域或电力节点的偏远地区，如何将生产的清洁电能传输给远距离的交流电网成为一个新的难题。现阶段对电能的传输方式有两种，分别是交流传输和直流传输方式两种。与高压交流传输(High Voltage Alternating Current, HVAC)方式相比，高压直流传输(High Voltage Direct Current, HVDC)方式有利于新能源发电机的接入和储能装置的安装，且传输电缆线路造价低、寿命长，不存在交流输电的稳定性问题等优点，因此也受到极大关注，取得了长足的发展。传统的高压直流输电(HVDC)是基于相控换流器(Phase Control Converter, PCC)技术设计，作为一项成熟的输电技术，被广泛应用于远距离大容量输电中。然而此技术在小容量远距离的输电汇总难以应用[1]。随着高压直流输电技术的进一步发展，出现了基于电压源型换流器设计的VSC-HVDC传输方式。该技术控制方式灵活、容易构成多端口直流网络，并且对环境影响较小，现阶段该技术已广泛应用于高压直流输电中，最大传输容量大于 350MW。而随着电力电子器件的发展与新型控制策略的提出，HVDC 技术传输的容量与稳定性也有了进一步地提高。但由于新能源发电受环境影响较大，具有输出的电力不稳定的缺点，直接接入交流电网会增大电网的不稳定性。但随着新型 HVDC 控制策略的提出，这个缺点的影响会渐渐减小，那么清洁的电能将更多地走进我们生活。