四模块MMC高压直流输电系统设计及仿真.pdf

电力电子在电力系统中的应用大作业 四模块 MMC 高压直流输电系统设计及仿真 姓名： XXX 学号： XXX 班级： XXX 指导老师： XXX 四模块 MMC 高压直流输电系统设计及仿真 摘要 全球能源转型的基本趋势是实现化石能源体系向低碳能源体系的转变， 最终 进入以可再生能源为主的可持续能源时代。 就我国而言， 国内电网相对成熟， 但 对于大规模新能源的接入电网还存在一定困难， 也无法满足大规模新能源功率的 传输。柔性直流输电以其运行控制灵活、 智能化程度高受到重视， 能升电力系统 稳定性，增强系统对清洁能源的消纳能力， 提高配电网可靠性和灵活性， 其在新 能源并网、电网互联、孤岛送电以及大城市中心供电等领域得到了广泛的应用。 目前，国内外已经投运了多个两端以及多端柔性直流输电工程。 模块化多电平换流器 (MMC) 因其开关耗损小、不依赖于器件串联技术等优 势，成为高压大功率变流领域的研究热点。 本文首先介绍了 MMC-HVDC 的背景 意义及研究现状， 然后分析了模块化多电平换流器的拓扑结构、 子模块的构造和 工作原理、三相 MMC 的运行原理。 MMC 型高压直流输电系统的调制策略是决 定 MMC 性能好坏的关键性因素之一， 在此介绍了 MMC 的三种调制方式， 对于 本文所要建立的四模块 MMC 高压直流输电系统， 移相载波调制方法是比较符合 的。 在 Matlab/Simulink 仿真环境下搭建了基于 MMC 的双边四模块的仿真，仿 真波形和实验波形均与理论解析表达式高度吻合， 验证了模型及稳态解析表达式 的准确性。 最后讨论了 MMC-HVDC 的未来前景和所面临的一些技术难题和挑战， MMC 的理论分析、脉冲调制和电压控制、故障保护等关键技术问题尚未完全解 决，需要进一步研究。 关键词： MMC 高压直流输电 控制策略 MATLAB 子模块 目录 题目：四模块 MMC 高压直流输电系统设计及仿真 1 一、绪论 4 1.1 课题的背景及意义 4 1.2 MMC-HVDC 的研究现状 5 二、 MMC 高压直流输电系统工作原理 6 2.1 MMC 基本单元的拓扑结构 6 2.2 子模块的工作原理 7 2.3 三相 MMC 工作原理 8 三、 MMC 型高压直流输电系统的调制策略 10 3.1 MMC 的调制方式 10 四、 MMC 高压直流输电系统仿真 11 五、参考文献 15 一、绪论 1.1 课题的背景及意义 高压直流输电技术 (