1. 研究目的与意义
随着可关断器件性能的改进以及容量的提升,基于电压源换流器(VSC)和脉宽调制 (PWM)技术的新一代高压直流输电(VSC-HVDC)已经成为现实。
并已在新能源发电系统联网、电网非同步互联、无源系统供电、无功补偿等场合得到实际工程应用。
在我国,VSC-HVDC 的研究尚处于起步阶段。
2. 课题关键问题和重难点
本文研究了基于背靠背VSC轻型直流输电的仿真研究,提出了一种建立系统仿真模型,对仿真结果和理论分析比较得出结论的方法。
所以我总结的本课题关键问题如下:1、VSC和HVDC的特点及其之间的联系2、基于VSC的HVDC的建模和控制的设计及其细节问题3、对VSC-HVDC仿真模型的分析4、控制策略的选择课题是基于VSC的HVDC输电系统的建模,控制设计和分析,由于所学知识的欠缺,我认为本课题的难点总结如下:1、在基于VSC的HVDC的建模和控制的研究中,如何建模以及通过控制哪些变量来构建仿真模型2、如何对VSC-HVDC仿真模型进行分析
3. 国内外研究现状(文献综述)
目前,传统直流输电系统仍然是远距离大容量输电的主要方式, 但其存在如下固有缺点:(1)换流站运行于弱交流系统时稳定性差;(2)需消耗大 量无功功率并且会产生大量谐波,须配置40`%的无功补偿和滤波装置;(3) 逆变侧交流电网故障易引起换流站换相失败;(4)换流站占地面积较大。
[2]与传统直流输电相比,VSC-HVDC具有诸多优点:(1)VSC提供动态无功补偿,稳定交流母线电压。
(2)VSC釆用的是可关断器件,不存在换相失败问题(3)可为无源系统供电:VSC能够自换相,可以工作在无源逆变方式, 使其向孤立负荷送电成为可能。
4. 研究方案
本课题是基于背靠背VSC轻型直流输电的仿真研究,本论文的方案论证是:从高压直流输电系统组成、拓扑结构和工作原理入手,对定量关系进行理论分析,再筛选出合适的控制策略,并建立系统仿真模型,进行仿真实验,然后对仿真结果和理论分析进行比较,最后分析存在的问题,提出改进措施。
5. 工作计划
第1周 查阅和研读大量相关中文资料第2周 英文资料的翻译和开题报告;第3周 高压直流输电系统组成和工作原理;第4周 拓扑结构的选择第5周 定量关系数学推导第6周 数学模型建立第7周 控制策略分析、比较和选择第8周 深入学习SIMULINK第9周 仿真模型的建立;第10周 仿真实验;第11周 仿真结果和理论分析比较;第12周 存在的问题;第13周 提出改进措施,仿真验证第14周 整理材料,撰写论文第15周 修改论文,论文答辩。
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