模块化多电平换流器无锁相环的环流抑制控制策略
2015-11-22宋平岗
何 峰,宋平岗
(华东交通大学电气与电子工程学院,江西 南昌330013)
随着我国社会经济的迅速发展,能源紧缺、环境污染等现实问题日趋严峻。 在可持续发展的背景下,我国对太阳能、风能等可再生清洁能源的投入不断扩[1-2]。 在高压输电技术方面,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)的高压直流输电技术在最近几年得到了社会的广泛关注。它由德国学者Lesnicar 和Marquard 提出[3],是在基于电压源(voltage source converter, VSC)换流器型高压直流输电(high voltage direct, HVDC)技术基础上发展起来的新型拓扑结构,并在本世纪初由西门子公司首先进行商业化运作[4-6]。 VSC-HVDC 换流阀串联了上百个开关器件,使得器件存在动静态均压问题,同时器件开关频率高,电流谐波含量大,占地面积广。 MMC-HVDC 解决了VSC-HVDC 存在的问题,能很好地改善电能的质量与系统的稳定性,在并网、海上钻井平台和城市电网供电等方面都具备良好的技术优势[7-8]。
但MMC 由于自身高度模块化的特点,也会使得三相桥臂存在着相间环流,从而增加了系统的损耗,扩大了成本,降低了器件的使用寿命,对系统的安全运行更是造成了严重影响[9-10]。 传统的模块化多电平换流器的环流抑制控制器对环流抑制效果都比较明显, 但是它们在设计环流抑制系统中均采用了锁相环(phase lock loop, PLL)结构,虽然锁相环精确地跟踪电网电压相位变化,能够达到有效控制系统性能的作用,但锁相环的存在也增加了系统的复杂程度。 本文在无锁相环结构的基础上,设计了一套新型的环流抑制数学模型,为环流抑制策略的研究提供一种新的思路。……
