摘要：建立了基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的详细数学模型,讨论了串联式接入系统和并联式接入系统对MMC内部特性的影响,结果显示串联式接入更易出现上下桥臂电容电压不平衡现象;探讨了低频环流的本质,揭示了单相系统功率与环流的关系,得到通过控制桥臂电容电压可抑制低频环流的结论。以理想工况下桥臂电容电压为控制目标,设计了基于基频和负序二倍频旋转坐标系的电压平衡控制器,该控制器可同时适用于并联侧和串联侧。RTDS仿真结果证明在最近电平逼近调制下所提控制策略可有效控制桥臂电压平衡,并能抑制负序二倍频环流。

摘要：统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)是一种能够独立、快速、精确、连续控制系统电压和潮流的第3代FACTS装置,基于模块化多电平(modular multi-level converter,MMC)的UPFC(简称MMC-UPFC),更加适合高压大容量的输电领域。根据MMC-UPFC的功能需求,参考MMC-HVDC接地方式,提出3种可行的MMC-UPFC接地方案,分别为联接变压器阀侧绕组星接接地、交流侧大电抗接地和交流侧接地接地变压器接地,并探讨3种接地方式下联接变压器的绕组形式和接地阻抗。然后结合仿真,在3种接地方式下分别对站内交流母线单相金属性接地和直流单极接地的故障特性分析,得出接地阻抗和阀内外部电气量的关系。结合故障性能和国内技术能力对3种接地方式进行比较,得出联接变压器阀侧绕组星接接地是MMC-UPFC较优的接地方案,并提出改进建议。

摘要：基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)有谐波特性好、易于模块化设计、体积紧凑和不需要器件直接串联等优点,适用于高压大容量的输电领域,可以提高线路输电容量,改善系统暂态稳定,优化潮流降低网络损耗,因此受到重视。基于MMC的统一潮流控制器的动态模型是理解其工作原理和设计控制器的基础,该文分层次地逐步建立MMC型的UPFC开关周期平均模型和简化开关周期平均模型。在RTDS上对MMC型UPFC进行内部动态特性仿真,对仿真结果进行详细分析,仿真和分析结果表明基于MMC的统一潮流控制器的串联侧和并联侧内部动态有很大的差异,该结论和所建立的动态模型相互印证。