基于MMC的交直流混合网线间潮流控制研究

基于MMC的多端直流输电系统控制方法研究的开题报告一、选题背景随着经济和人口的不断增长，人们对能源的需求也越来越高，而传统的交流输电系统存在输电距离远、输电损失大等问题，因此直流输电系统逐渐成为了研究的热点。

而在实际应用中，多端直流输电系统具有输电距离长、输电效率高等优点，因此受到了广泛关注。

MMC（Modular Multilevel Converter）技术作为多端直流输电系统中主要的变换器技术之一，其控制方法对于提高系统性能至关重要。

二、选题意义多端直流输电系统采用MMC技术后能够实现多端电压互相协调，使得直流输电系统的可靠性和稳定性得到了提高。

在此基础上，针对MMC 技术在多端直流输电系统中应用时出现的控制问题展开研究，能够进一步提高直流输电系统的输电效率和能源利用率。

三、研究内容采用MMC技术的多端直流输电系统需要研究其控制方法，本课题将针对该问题进行研究，包括以下方面：1. 对MMC技术及其在多端直流输电系统中的应用进行分析和研究；2. 分析多端直流输电系统的控制策略，探究其控制方法；3. 针对MMC技术在多端直流输电系统中可能出现的问题，设计相应的控制方法；4. 基于PSCAD/EMTDC仿真平台，验证所提出的控制方法的可行性和有效性；5. 对所提出的控制方法进行实际系统应用的测试和验证。

四、预期结果通过对MMC技术在多端直流输电系统中的控制方法的研究，可以使得系统的输电效率和能源利用率得到提高，进一步促进直流输电系统的实际应用。

五、研究方法本研究将采用文献调研和实验仿真相结合的方法，通过对MMC技术的理论研究和应用实践进行研究，进一步分析其在多端直流输电系统中的作用和应用潜力，设计相应的控制方法，并在仿真平台和实际系统中进行测试验证。

六、研究进度安排第一年：1. 文献调研和理论研究；2. 设计多端直流输电系统的控制策略并进行仿真；3. 针对MMC技术在多端直流输电系统中的问题进行探索和设计。

基于LCC和混合型MMC的混合直流输电系统控制策略徐雨哲;徐政;张哲任;肖亮;陆翌;李继红;裘鹏【摘要】混合直流输电系统应用于远距离大容量输电时,存在直流侧故障自清除问题和送端交流系统故障后的功率续传问题,这两个关键问题的一种解决方案是采用整流站使用电网换相换流器、逆变站使用混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的混合直流输电系统.为此首先分析混合型MMC的运行原理,及直流运行范围与子模块配比之间的关系;然后设计两种混合直流输电系统的控制策略,并介绍闭锁处理和无闭锁故障穿越两种可行的直流故障处理方法;最后在PSCAD/EMTDC中搭建双极混合直流输电系统,对比分析不同控制策略和直流故障处理方法的响应特性.仿真结果表明,所设计的混合直流输电系统控制策略能够有效地处理直流侧故障和送端交流系统故障.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2018(031)009【总页数】13页(P13-25)【关键词】混合型模块化多电平换流器;混合直流输电;直流故障清除;子模块配比;降压运行【作者】徐雨哲;徐政;张哲任;肖亮;陆翌;李继红;裘鹏【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;国网浙江省电力有限公司,浙江杭州310007;国网浙江省电力有限公司,浙江杭州310007;国网浙江省电力有限公司,浙江杭州310007【正文语种】中文【中图分类】TM721.1;TM76目前已有的大多数高压直流输电工程均采用基于电网换相换流器(line commutated converter，LCC)的传统直流输电技术，具有造价低、损耗小、技术成熟等优点，但同时也存在逆变侧易换相失败、无法向弱交流系统或无源系统送电等缺点[1-5]。

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)的柔性直流输电技术近年来受到学术界和工业界的广泛关注，相比传统直流输电技术，具有无换相失败风险、可以向无源电网供电、有功无功独立控制、谐波水平低等优势[6-8]，但也存在运行损耗较大，投资成本高等缺点。

《基于MMC的柔性直流配电网保护方案研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和能源结构的转变，柔性直流配电网在电力系统中扮演着越来越重要的角色。

模块化多电平换流器（MMC）作为一种先进的电力电子技术，因其高电压等级、高功率因数和灵活的拓扑结构等优点，在柔性直流配电网中得到了广泛应用。

然而，MMC型柔性直流配电网的复杂性和特殊性，使得其保护方案的设计和实施变得尤为重要。

本文将就基于MMC 的柔性直流配电网保护方案进行研究，以期为实际工程提供理论依据和指导。

二、MMC型柔性直流配电网的特点MMC型柔性直流配电网具有高电压等级、高功率因数、灵活的拓扑结构等优点，同时其也具有故障电流特性复杂、换流器控制复杂等特点。

这些特点使得传统的交流电网保护方案无法直接应用于柔性直流配电网，需要针对其特点进行专门的研究和设计。

三、保护方案的设计原则针对MMC型柔性直流配电网的特点，保护方案的设计应遵循以下原则：1. 快速性：保护方案应能在故障发生后尽快检测并动作，以减小故障对系统的影响。

2. 准确性：保护方案应能准确区分故障类型和位置，避免误动作和拒动作。

3. 可靠性：保护方案应具备高可靠性，确保在各种运行条件下都能正常工作。

4. 灵活性：保护方案应能满足不同运行方式和拓扑结构的需求。

四、基于MMC的柔性直流配电网保护方案针对MMC型柔性直流配电网的特点和保护方案的设计原则，本文提出以下保护方案：1. 故障检测与定位：通过分析MMC换流器的电压、电流等信号，结合故障特征提取算法，实现故障的快速检测与定位。

同时，结合线路阻抗、电压等参数，实现故障类型的准确判断。

2. 故障隔离与恢复：采用模块化设计思想，将系统划分为多个独立区域，通过快速切断故障区域与系统的联系，实现故障隔离。

同时，通过优化控制策略，实现非故障区域的快速恢复供电。

3. 保护策略的优化与协调：针对不同运行方式和拓扑结构的需求，制定灵活的保护策略。

同时，实现不同保护策略之间的协调配合，提高系统的整体保护性能。

新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究随着电力系统的快速发展，电力电子器件在电力传输和分配中的应用也越来越广泛。

特别是电力电子变压器作为变压器的一种替代技术，因其高效率、小体积和可调节的特点，受到了广泛关注。

MMC（Modular Multilevel Converter）和DC-DC变换器作为电力电子变压器的两个重要组成部分，在其拓扑结构和控制策略中有着重要的作用。

MMC是一种多电平换流器，通过将多个H桥单元级联构成，能够实现高精度的电压和电流控制。

而DC-DC变换器则通过控制开关管的通断状态，将输入的直流电压转换为输出所需的直流电压。

在新型电力电子变压器中，MMC和DC-DC变换器可以结合使用，将输入的交流电压转换为直流电压，再通过DC-DC变换器将直流电压转换为输出所需的直流电压。

这种结合使用的拓扑结构不仅可以提高电力电子变压器的性能，还可以减少谐波和电磁干扰。

在拓扑结构的选择上，MMC和DC-DC变换器可以采用串联结构或并联结构。

串联结构中，MMC和DC-DC变换器可以按照传统的串联方式连接，其中MMC用于实现电压的调节，DC-DC 变换器用于实现电压的变换；而在并联结构中，MMC和DC-DC 变换器可以通过并联方式连接，将MMC的输出电压直接输入到DC-DC变换器中进行变换。

具体选择哪种结构，需要根据实际的应用需求和系统的特点进行综合考虑。

在控制策略方面，对MMC与DC-DC变换器的控制策略进行研究是非常重要的。

对MMC的控制策略可以通过调节每个H桥单元的开关状态来实现，从而控制输出电压和电流；对DC-DC 变换器的控制策略可以通过调节开关管的通断状态来实现，从而控制输出电压和电流。

在控制时，需要考虑到电力电子变压器的快速动态响应、高精度控制和电磁兼容性等方面的要求。

在研究中，可以采用模拟仿真和实验验证的方法来验证MMC与DC-DC变换器在电力电子变压器中的拓扑和控制策略的有效性。

基于MMC的直流输电系统控制策略研究随着能源需求的不断增长，传统的交流输电系统面临着一系列的挑战，例如输电损耗高、占地面积大等问题。

为了克服这些问题，直流输电系统逐渐成为一种备受关注的替代方案。

而基于多电平换流器的模块化多级变流器（MMC）作为直流输电系统的核心装置，其控制策略的研究具有重要意义。

基于MMC的直流输电系统控制策略研究，主要围绕着MMC的电压平衡、谐波抑制和故障恢复等关键问题展开。

首先，对MMC的电压平衡进行研究是至关重要的。

MMC由多个子模块组成，在运行过程中，各个子模块之间的电压平衡问题需要得到有效解决，以确保系统的稳定运行。

通过设计合理的控制策略，可以实现子模块之间电压的均衡，并且减小电压波动对系统的影响。

其次，研究基于MMC的直流输电系统的谐波抑制问题，也是控制策略研究的重点之一。

直流输电系统中，由于MMC的调制方式，会产生大量的谐波。

这些谐波不仅会对系统中的电气设备造成损坏，还会对周围环境产生干扰。

因此，通过优化控制策略，减小谐波的产生和传播，可以有效提高系统的电能质量和可靠性。

最后，研究基于MMC的直流输电系统的故障恢复控制策略，对系统的安全运行也具有重要意义。

在直流输电系统中，一旦发生故障，如何快速、准确地进行故障检测和故障恢复，是保证系统稳定运行的关键。

通过设计合理的控制策略，可以实现对故障的自动检测和定位，并通过相应的控制手段实现故障恢复，从而保证系统的可靠性和稳定性。

综上所述，基于MMC的直流输电系统控制策略研究具有重要意义。

通过研究MMC的电压平衡、谐波抑制和故障恢复等关键问题，可以有效提高直流输电系统的稳定性、可靠性和电能质量。

同时，这也为直流输电系统的广泛应用提供了技术支持，推动了能源传输技术的发展和进步。

相信在不久的将来，基于MMC的直流输电系统将成为能源传输领域的主流技术。

LCC-MMC混合三端直流输电系统送端交流故障下的不间断运行协调控制策略唐岚;濮永现;邢超;耿樾;王成磊;束洪春;卜祥帅【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2024(44)1【摘要】为实现基于电网换相换流器与模块化多电平换流器(LCC-MMC)的混合三端直流输电系统送端交流故障下的直流低电压穿越,提出兼顾传输容量与响应速度的自适应电压协调控制策略及有功功率分配策略。

在维持故障期间功率续传的前提下,定量分析了模块化多电平换流器(MMC)的降压值以减少传输功率的绝对值损失量,并设计MMC根据本地直流电流偏差快速减投子模块总数的降压方式;考虑到半桥型MMC的调制比约束,设计正极MMC定量吸收无功功率与负极MMC动态调整交流电压参考值的换流站极间协同控制策略;同时,为抑制从站的过电流及避免送端严重交流故障时主站的潮流反转,提出各受端换流站有功功率自适应调整的控制方式。

最后通过对输电系统送端交流电压跌落不同幅度时的故障穿越效果进行仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。

【总页数】7页(P174-180)【作者】唐岚;濮永现;邢超;耿樾;王成磊;束洪春;卜祥帅【作者单位】昆明理工大学电力工程学院;云南电网有限责任公司电力科学研究院;中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局【正文语种】中文【中图分类】TM721.1【相关文献】1.LCC-MMC三端混合直流输电系统整流站交流故障穿越协调控制策略2.LCC-MMC型混合直流送端交流系统故障时直流电流的暂态过程解析3.极弱受端交流系统下LCC-MMC型混合直流输电系统的附加频率-电压阻尼控制4.LCC-MMC型三端混合直流输电系统控制策略研究5.LCC-FHMMC混合直流输电系统受端交流系统故障穿越控制策略因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于lcc和混合型mmc的混合直流输电系统控制策略混合直流输电技术是目前最新的输电技术之一，该技术可以更好地解决电力输送过程中的电能损失、电压稳定性等问题。

而基于lcc和混合型mmc的混合直流输电系统控制策略则是利用这一技术的关键所在。

本文将分步骤阐述基于lcc和混合型mmc的混合直流输电系统控制策略的具体实现方法。

1. 确定系统拓扑结构首先，需要通过系统分析和探讨，确定混合直流输电系统的整体拓扑结构。

该步骤是实现混合直流输电系统的核心，根据系统的结构确定断路器、变压器等电气元件的连接方式，以及变压器中绕组的数量和连接方式等。

在确定拓扑结构时，还需要考虑到负载情况、注入有功和无功功率的需求等诸多因素。

2. 建立系统状态方程建立混合直流输电系统的状态方程是根据其拓扑结构，通过对其进行数学建模来确定其运行状态的方程。

具体步骤是确定电容电感元件的电流电压模型，利用数学方程描述这些元件的电路行为，建立全系统的矩阵方程，建立全系统的状态方程。

3. 设计混杂控制器该步骤是利用混杂控制器不断调节系统的控制参数，以使得混合直流输电系统更好的实现设计要求。

混杂控制器是利用模拟电路、数字电路或者软件来实现混合控制方式的一种高级控制器，可以灵活地对混合直流输电系统进行调节和优化。

混杂控制器的设计思路是根据系统拓扑结构、状态方程以及控制策略，利用优化算法进行控制参数的设计和优化，使得控制器能够更好的控制电压、电流、功率等。

4. 仿真和实验测试最后，需要进行仿真和实验测试。

这一步骤是为了检验控制策略的可行性和有效性。

通过仿真实验和实验测试，可以得到混合直流输电系统的相关性能参数和实际效果，在此基础上进行系统的优化和升级。

总之，基于lcc和混合型mmc的混合直流输电系统控制策略是实现混合直流输电系统的重要手段，其实现方法包括确定系统拓扑结构、建立系统状态方程、设计混杂控制器和进行仿真和实验测试等步骤，通过科学合理的方法对系统进行控制和调节，能够更好地解决相关问题，提高输电效率和稳定性，推动电力技术的发展。

《基于MMC的柔性直流配电网保护方案研究》篇一一、引言随着电力系统的快速发展和智能化水平的提高，柔性直流配电网因其高可靠性、灵活性和可扩展性等优点，逐渐成为现代电网的重要组成部分。

而模块化多电平换流器（MMC）作为柔性直流输电的核心技术，在直流配电网中的应用越来越广泛。

然而，随着MMC在直流配电网中的大规模应用，其保护问题也日益突出。

本文旨在研究基于MMC的柔性直流配电网保护方案，以提高系统的安全性和可靠性。

二、MMC技术概述MMC是一种新型的电压源换流器，具有模块化、高电压等级、低谐波失真等优点。

其基本原理是将多个子模块（SM）串联，通过控制子模块的投入和切除来实现交流电与直流电之间的转换。

MMC技术在直流配电网中的应用，能够提高系统的灵活性和可靠性，降低系统故障的风险。

三、柔性直流配电网保护方案研究（一）保护策略分析针对MMC在柔性直流配电网中的应用，需要制定相应的保护策略。

首先，要确保系统的过流、过压、欠压等基本保护措施的完善。

其次，要针对MMC的特殊结构和工作原理，制定专门的保护策略，如子模块故障保护、直流侧短路保护等。

此外，还需要考虑系统故障时的快速隔离和恢复策略，以减小故障对系统的影响。

（二）保护方案设计基于上述保护策略，本文提出了一种基于MMC的柔性直流配电网保护方案。

该方案主要包括以下几个方面：1. 电流电压监测：通过实时监测系统电流和电压，及时发现系统过流、过压等异常情况。

2. 子模块故障检测：通过监测子模块的工作状态，及时发现子模块故障，并采取相应的措施进行隔离和恢复。

3. 直流侧短路保护：采用快速检测和隔离技术，当系统发生直流侧短路时，迅速切断故障部分，防止故障扩大。

4. 系统恢复策略：在系统故障恢复后，采用快速恢复策略，减小故障对系统的影响。

四、实施方案及技术要求（一）实施方案实施基于MMC的柔性直流配电网保护方案需要遵循以下步骤：1. 对系统进行全面评估和分析，确定系统的基本需求和保护策略。

基于MMC的高压直流输电系统控制策略研究的开题报告一、选题背景和研究意义高压直流输电系统是一种高效、稳定可靠的电力传输方式，能够适应长距离、大容量、跨越山区、海域等复杂地形的电力传输和分配。

而MMC（Modular Multilevel Converter）作为一种新型的高压直流输电系统设备，具有极佳的可调性和适应性，其控制策略对于高压直流输电系统的运行稳定性和经济性具有重要的影响。

因此，本研究旨在探究基于MMC的高压直流输电系统控制策略，优化其控制算法，提高系统的运行效率和稳定性，以满足现代电力系统对高效、可靠和可控性等多方面要求。

二、研究内容和方案本研究将围绕以下几个方面展开：1.高压直流输电系统的需求分析和特点解析，分析现有的高压直流输电系统控制策略和存在的问题。

2.基于MMC的高压直流输电系统的控制策略设计，包括MMC的建模和控制算法的优化。

研究算法的设计思路、原理和实现过程，并结合仿真分析其优缺点及改进方向。

3.基于实际运行情况，开展基于MMC的高压直流输电系统的实验验证，对比不同算法在实际应用中的表现，并分析其适应性和可行性。

4.综合上述研究结果，进一步改进高压直流输电系统的控制策略，提高系统的稳定性、效率和可靠性。

三、预期结果和创新点本研究预期将通过优化MMC的控制策略和算法，改进现有高压直流输电系统的运行效率和稳定性，提高系统的经济性和可用性。

具体预期结果包括：1.设计出一种基于MMC的高压直流输电系统控制策略，能够实现系统的多方面控制，提高系统运行效率和稳定性。

2.通过仿真和实验验证，验证优化后的MMC控制策略的有效性和可行性，并与现有的控制策略进行比较与分析。

3.找到适用于不同系统模型的MMC控制方案，提高其适应性和实用性，在现有控制算法的基础上提出创新的控制策略。

四、研究进度安排1.前期准备（2周）：对高压直流输电系统和MMC的相关技术进行调研，准备开题报告和研究计划。

2.文献综述（4周）：对MMC控制策略的国内外研究动态进行系统的汇总和分析，发现问题并提出解决方案。