柔性直流输电基本控制原理

在三相a,b,c 坐标系下的各个电气量均为时变 交流量，并且不利于直观的得到有功分量或者无 功分量。需要进行坐标系的转换。
2020/3/30
———
abc/αβ0坐标变换
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
αβ0坐标系是一个两相坐标系，其中α轴与a相绕 组轴线重合，β轴超前α轴90°电角，0序则是一个 孤立的系统。
0
dic
0
dt
2020/3/30
0 R / L
0
0 0 R /
ia
ib
L ic
1 Lc
uuccoonnvv__ba uconv_c
usa usb
usc
———
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
dia
dt
R / L
dib dt
0
dic
0
dt
0 R / L
2020/3/30
R sL
iq
s
Li——d —s
uconv_q
s
usq
s
.
超高压输电公司
dq坐标系下的数学模型
MMC换流器控制策略
R sLc R sLc
id Liq uconv_d usd iq Lid uconv_q usq
vsd
uconv_d
sin ids
cos
iqs
abc/dq0坐标变换
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
iA
iB
iC
1
2
1
3 2
1 2
0 3 2 3 2
scions
sin cos
ids iqs
cos
2 3
cos(
120)
cos( 120)
s in sin( sin(
120) 120)
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
i i
2
1
3 0
1 2 3 2
1 2 3 2
ia ib ic
ia
ib
ic
1
2 3
1 2
1 2
0
3
i
2
i
3 2
———
αβ0/dq0坐标变换
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
2020/3/30
is ———is
cos sin
Ud (nap nan )E
0
直流侧虚拟中点
Ud 2
———
iap
SM 1
uap
SM 2
……
-
SM N
usa
ia Lc
n
Lc
SM 1
uan
SM 2
……
2020/3/30
SM N
- ian
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Id
Ud
Usa
-
Lc
diap dt
napE
Ud 2
2
0
Ud 2
———
iap
SM 1
uap
SM 2
……
-
SM N
usa
ia Lc
n
Lc
SM 1
uan
SM 2
……
2020/3/30
SM N
- ian
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Id
Ud (nap nan )E
Ud 2
0
Usa
-
Lc
diap dt
napE
Ud 2
Ud 2
Usa
- Lc
dian dt
- nanE
- Ud 2
ids iqs
2020/3/30
———
三相abc坐标下数学模型
Lc
dia dt
Ria
uconv_a usa
Lc
dib dt
Rib
uconv_b
usb
Lc
dic dt
Ric
uconv_c
usc
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
dia
dt
R / L
dib dt
Sb E usb
Lc 2
dic dt
Sc E usc
Sa
1 2
(nan
nap )
Sb
1 2
(nbn
nbp )
Sc
1 2
(ncn
ncp )
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
MMC 在三相abc 坐标系下，通过控制换流器的 三相输出电压，即可以实现换流器三相输出电流 的控制，从而实现有功/无功功率控制。
1
R sL
id
L
d轴和q轴电流是相互耦合的
ia
ib
Lc
Lc
Lc
0
ic
Lc
Lc
Lc
ubrg_an
SM 1 SM 2
SM 1 SM 2
SM 1 Ud 2
SM 2
… … … … ……
2020/3/30
SM N ian
SM N ibn
SM N icn ———
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Lc
2
dia dt
Sa E usa
Lc 2
dib dt
超高压输电公司
柔性直流输电系统的基 本控制原理
学习时长：60分钟 制作时间：2015年3月04日
-
对应培训规范课程单元：请输入对应课程单元名称 对应培训规范课程编码：请输入课程单元对应编码
———
.
超高压输电公司
课程内容目录
2020/3/30
1 abc坐标系下MMC的数学模型 2 坐标系的变换 3 dq坐标系下的数学模型
———
iap
SM 1
uap
SM 2
……
-
SM N
usa
ia Lc
n
Lc
SM 1
uan
SM 2
……
2020/3/30
SM N
- ian
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Id
Usa
-
Lc
diap dt
napE
Ud 2
+
Ud 2
Usa
- Lc
dian dt
- nanE
- Ud 2
0
Ud
Lc 2
d（ian dt
4
瞬时无功理论
5 鲁西站单元控制
———
下臂电流
上
桥
uap
臂
- 交流侧电流
usa
ia
n
iap SM 1
SM 2 ……
SM N Lc
Lc
桥臂电
SM 1
下 抗器
桥
uan
SM 2
臂
……
- 2020/3/30上桥臂电流
SM N ian
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Id
直流侧电流
直流侧电压Ud
Ud 2
iap）
-
1（n 2
an
-
nap）E
Usa
2
ia iap ian
———
Lc dia 2 dt
- 12（nan - nap）E Usa
Id
iap
ibp
icp
SM 1
SM 1
SM 1
ubrg_ap
SM 2
SM 2
SM 2
usa usb n usc
…… …… ……
Ud
2
wk.baidu.com
SM N
SM N
SM N
2020/3/30
———
abc/αβ0坐标变换
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
2020/3/30
N 2is
N3iA
N3iB
cos 2
3
N3iC
cos 4
3
N 2is
0
N3iB
sin
2
3
N3iC
sin
4
3
i0
N3 N ———2
( Ki A
KiB
KiC )
abc/αβ0坐标变换
2020/3/30
0
0 0 R /
ia
ib
L ic
1 Lc
uuccoonnvv__ab uconv_c
usa usb
usc
abc坐标系变dq坐标系
L
did dt
Rid
Liq uconv_d
usd
L
diq dt
Riq
Lid
uconv_q
usq
拉普拉斯变换
R sLid s Liq s uconv_d s usd s