MMC模块化多电平换流器的直流潮流控制器设计

"该文档是关于一种基于模块化多电平换流器（MMC）的新型直流潮流控制器设计的研究论文，发表在2017年7月的《电网技术》期刊上。文章由李国庆等人撰写，他们来自东北电力大学电气工程学院。文章主要讨论了直流电网潮流控制的问题，并提出了一种新的解决方案——MMC-DCPFC，这种控制器具有小型化、无需外部电源连接和易于扩展的特点。通过分析其工作原理，设计了相应的控制策略，并在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了验证。" 文章详细内容: 直流电网在柔性高压直流输电系统中的重要性日益凸显，然而，传统的直流潮流控制方法存在控制自由度不足的问题，这限制了直流电网的稳定性和效率。为了解决这一问题，作者提出了基于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）的新型直流潮流控制器（Direct Current Power Flow Controller, DCPFC），简称MMC-DCPFC。 MMC是一种先进的电力电子设备，由多个子模块组成，每个子模块可以独立控制，这使得它能够实现精细的电压调节和功率流动控制。在MMC-DCPFC的设计中，作者考虑了其拓扑结构和在直流系统中的部署方式，以确保控制器能够有效地调整直流电网的潮流分布。这种控制器的独特之处在于，它具有较小的额定容量，不需要与外部电源连接，这减少了对电网的影响，并且在需要扩大系统规模时，可以方便地进行扩展。 通过对MMC-DCPFC的工作原理的深入分析，作者提出了一套满足系统需求的控制策略。这套策略旨在优化直流潮流分布，提高系统的动态响应和稳定性。控制策略可能涉及到电压控制、电流控制以及功率平衡控制等多个方面，确保在不同工况下，直流电网的性能都能得到保障。 为了验证提出的控制策略和设计的有效性，作者在PSCAD/EMTDC仿真软件中构建了一个包含MMC-DCPFC的三端高压直流输电系统模型。通过模拟三种不同的工作模式，仿真结果证明了该直流潮流控制器能够有效地控制直流电网的潮流，改善系统的运行性能。 这项研究为直流电网的潮流控制提供了一种创新的解决方案，它利用了MMC的优势，提升了直流输电系统的灵活性和可控性，对于未来直流电网的发展具有重要的理论和实践意义。