轻型直流输电系统建模与仿真.
摘 要
轻型直流输电技术（HVDC Light ）是基于电压源型换流（Voltage Sourced Converters--VSC）技术的新型高压直流输电技术。它采用绝缘栅双极晶体管 IGBT 的 电压源型换流器，具有关断电流的能力，可以应用脉宽调制（PWM）技术进行无源 逆变，解决了用直流输电向无交流电源的负荷点送电的问题。由于这种换流器的功能 强，体积小，可以减少换流站的滤波装置，简化换流站结构，而称之为轻型直流输电。 它除了具有传统高压直流输电优点外，还可直接向小型孤立的远距离负荷供电,更经济 地向市中心送电，连接分散电源，运行控制方式灵活多变；可减少输电线路电压降落 及闪变，提高电能质量。
本文主要研究轻型直流输电系统的控制技术及其应用。首先建立轻型直流输电稳 态、动态模型和 VSC 换流器的 DQ 轴模型，介绍了 HVDC Light 控制系统的结构及几 种基本的控制方式；在此基础上，基于双闭环解耦控制策略，设计了 VSC 换流器控 制器；并辅以 MATLAB 建模仿真，仿真结果表明：所设计的控制器灵活、简便、有 效，能够很好地控制系统的潮流与稳定，满足各种控制方式的需要；之后，对 HVDC Light 系统直流线路和 VSC 换流站的保护策略等进行了探讨。
基于以上的理论性研究，本文设计了 HVDC Light 实验系统：包括整体设计、主 电路参数配置和软硬件实现方案等；其中，换流器由 IGBT 智能功率模块（IPM）模 拟，系统的控制算法由 DSP TMS320F2812A 实现；由此设计，对实验系统进行低压 原理性调试。实验结果验证了所提出的软硬件设计方案基本上能够满足控制系统的设 计目标；但也存在一些问题，文章最后提出了相应的解决方案。
关键词：高压直流输电 轻型高压直流输电 电压源型换流器 脉宽调制 解耦控制 数字信号处理器
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