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交流侧电压的功率简析

控制系统要对子模块进行投入与切除进行控制,在改变它的工作模式的过程中,外接电流电路对电容可能要进行充电和放电,在这个过渡过程中,电容电压的波动很大,甚至可能出现过电压现象,造成电容被击穿故障,整个桥臂上的电压也无法保持恒定。在此过程中对电容电压的进行有效控制显得十分必要,如将电容电压平衡问题置之不理,势必导致整个MMC系统的输出效果无法达到预期目标,也可能造成MMC-HVDC根本无法正常运行。解决好每相桥臂子模块电容电压平衡问题,是基于MMC直流输电工程成功实现的保障。

 

单相桥臂上总的电容电压均衡控制原理,其目的在于使每相桥臂总电压的平均值跟踪给定的期望参考值,也能够限制因三相间存在电压差而导致环流无限变大。第一个PI的作用是提供给定环流参考值,与电路中真实环流对比后再经过后一个PI得到附加值U。在没有加入均衡压控制的状态下,电容电压随时间波动的幅度越来越大,渐渐波动偏离所期望得到的预想值1.0kV,这是系统所不希望发生的。在加入均衡控制后的东莞电机电压值的波动幅度不会出现慢慢变大的情况,波动范围始终维持在预想值1kV上下,而且电压间的差别不明显,从而可以得出所设计的电容电压均衡控制器的有效的结论。

 

MMC控制器的设计过程已涉及瞬时功率理论,为便于理解本小节具体介绍瞬时功率理论。在早期理论中,对于功率的定义是建立在以平均值为基础或向量的意义上的,只有当电压和电流满足同为正弦波时才可行,这大大限制了功率理论的使用,为改变传统理论的局限性。

图1:ap坐标下电压和电流关系

ap坐标下电压和电流关系

瞬时功率在不同的坐标系下将会有不同的表达式,接下来就表达式在ap坐标系以及和dq坐标系下进行计算推导。由于MMC-HVDC换流站系统两侧时刻发生着功率交换,且能够同时独立地控制各自的有功功率和无功功率,因此非常有必要深入分析研究MMC与交流侧系统两者间的功率交换关系。同时,可以利用MMC拥有独立控制和调节有功和无功的能力,为研究交流系统发生故障时MMC-HVDC系统的保护策略提供更为强有力的理论基础和工程意义。在分析了MMC-HVDC系统工作原理和数学模型和瞬时功率理论的基础上,研究MMC换流站系统的功率交换关系。www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999当交流侧三相电压完全不对称平衡时,电压含有正序分量和负序分量,而负序分量势必会对MMC系统交直流两侧产生影响,在此从系统功率角度出发分析在电网电压不平衡时负序分量对系统功率的传递产生的如何影响。