轻型直流输电（VSC-HVDC）系统仿真研究及硬件实现
摘要
随着电力半导体技术尤其是全控型器件的快速发展和脉冲宽度调制(PWM)技术的应用,以电压源换流器(VSC)和PWM技术为基础的轻型直流输电(VSC-HVDC),由于其具有传统直流输电所没有的能向无源网络供电、控制灵活、能独立控制有功功率无功功率等一系列优点,成为人们研究的热点。
文章首先分析了换流器的基本工作原理、建立了采用d q轴同步旋转坐标系的变流器数学模型、并基于此设计了有功无功独立控制的控制器,然后搭建了轻型直流输电(VSC-HVDC)系统的MATLAB仿真模型,对VSC-HVDC的几种控制方式进行了仿真分析。设计了以DSP(TMS320LF2407A)为控制核心的VSC-HVDC硬件系统,编制了软件控制系统,进行了模拟实验,并对实验结果进行了分析,初步验证了控制策略。本论文为VSC-HVDC的实际应用提供了参考。
With the rapid development of electric power semiconductor technology especially full controlled electronic devices and the application of Pulse width modulation technology, VSC-HVDC which takes VSC and PWM as the foundation becomes research hot spot, because it has many advantages which the tradition HVDC not, such as supplying power to passive electrical network, flexible control modes, independent active and reactive power control etc.
Firstly, the basic principle of converter is described, a mathematic model of converter in the d-q axis synchronous rotating reference frame is proposed. Secondly the controller of independent active reactive power control is designed. MATLAB simulation of VSC-HVDC is established. The control methods of VSC-HVDC are simulated and analyzed. Thirdly hardware of VSC-HVDC is designed which takes DSP as its computing core,software system is made, the modle experiment is made,and experimental results are also given and analyzed, the rusults prove the control method.My study provides references for practice application.
文章首先分析了换流器的基本工作原理、建立了采用d q轴同步旋转坐标系的变流器数学模型、并基于此设计了有功无功独立控制的控制器,然后搭建了轻型直流输电(VSC-HVDC)系统的MATLAB仿真模型,对VSC-HVDC的几种控制方式进行了仿真分析。设计了以DSP(TMS320LF2407A)为控制核心的VSC-HVDC硬件系统,编制了软件控制系统,进行了模拟实验,并对实验结果进行了分析,初步验证了控制策略。本论文为VSC-HVDC的实际应用提供了参考。
With the rapid development of electric power semiconductor technology especially full controlled electronic devices and the application of Pulse width modulation technology, VSC-HVDC which takes VSC and PWM as the foundation becomes research hot spot, because it has many advantages which the tradition HVDC not, such as supplying power to passive electrical network, flexible control modes, independent active and reactive power control etc.
Firstly, the basic principle of converter is described, a mathematic model of converter in the d-q axis synchronous rotating reference frame is proposed. Secondly the controller of independent active reactive power control is designed. MATLAB simulation of VSC-HVDC is established. The control methods of VSC-HVDC are simulated and analyzed. Thirdly hardware of VSC-HVDC is designed which takes DSP as its computing core,software system is made, the modle experiment is made,and experimental results are also given and analyzed, the rusults prove the control method.My study provides references for practice application.
引文
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