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辽宁城乡建设集团网站,大连建设工程信息网下载中心,手机网页制作网站建设,怎么自己制作网页MMC模块化多电平换流器#xff0c;MMC-HVDC直流输电系统#xff0c;单个桥臂N10个子模块#xff0c;采用载波移相调制 simulink仿真模型。 为了测试控制性能良好#xff0c;在1s时#xff0c;额定有功功率10e6增加到15e6。 子模块电压2000V#xff0c;直流电压20KV。 定有…MMC模块化多电平换流器MMC-HVDC直流输电系统单个桥臂N10个子模块采用载波移相调制 simulink仿真模型。 为了测试控制性能良好在1s时额定有功功率10e6增加到15e6。 子模块电压2000V直流电压20KV。 定有功功率控制定无功功率控制二倍频环流抑制控制PI或PR子模块电容电压均衡控制 总体效果很好。在电力传输领域MMC模块化多电平换流器与MMC-HVDC高压直流输电系统可谓是备受瞩目的明星技术。今天就来聊聊基于MMC-HVDC系统的一些有趣的仿真实践。我们搭建的这个MMC-HVDC直流输电系统单个桥臂的子模块数量设定为 \( N 10 \) 并采用了载波移相调制方式。这种调制方式在MMC中能有效减少输出电压的谐波含量让波形更加平滑。Simulink仿真模型搭建在Simulink中搭建模型时关键就在于对各个子模块的精准建模与连接。首先是子模块部分其电压设定为 \( 2000V \)而整个直流电压为 \( 20KV \) 。以简单的子模块建模为例假设使用MATLAB语言进行描述实际Simulink中通过模块搭建% 子模块参数定义 submodule_voltage 2000;这行代码就定义了子模块的电压值在Simulink中对应的是设置子模块电压参数的操作。控制策略实现为了测试系统的控制性能我们采用了一系列控制策略定有功功率控制、定无功功率控制、二倍频环流抑制控制采用PI或PR控制器以及子模块电容电压均衡控制。定有功功率控制定有功功率控制的目的在于让系统按照我们期望的功率值输出。假设使用PI控制器其基本原理就是通过对有功功率参考值 \( P{ref} \) 和实际测量的有功功率 \( P{measured} \) 的差值进行比例积分运算来调节控制变量。代码示例如下% 定义PI参数 Kp_p 0.5; Ki_p 0.1; % 初始化积分项 integral_p 0; % 计算PI输出 error_p P_ref - P_measured; integral_p integral_p error_p * dt; control_signal_p Kp_p * error_p Ki_p * integral_p;这里 \( Kpp \) 和 \( Kip \) 分别是比例和积分系数根据系统特性进行调整。通过不断更新积分项和比例项的计算得到控制信号 \( controlsignalp \) 来调节有功功率。定无功功率控制与定有功功率控制类似定无功功率控制也是为了维持无功功率在设定值。% 定义PI参数 Kp_q 0.4; Ki_q 0.08; % 初始化积分项 integral_q 0; % 计算PI输出 error_q Q_ref - Q_measured; integral_q integral_q error_q * dt; control_signal_q Kp_q * error_q Ki_q * integral_q;这里同样利用PI控制器对无功功率参考值 \( Q{ref} \) 和实际测量的无功功率 \( Q{measured} \) 的差值进行运算得到控制信号 \( controlsignalq \) 。二倍频环流抑制控制采用PI或PR控制器来抑制二倍频环流。以PR控制器为例PR控制器对特定频率的信号有很好的抑制作用。在代码实现上相较于PI控制器会增加对特定频率的补偿环节。% 定义PR参数 Kp_pr 0.6; Ki_pr 0.1; omega 2 * pi * 100; % 二倍频50Hz系统下为100Hz % 初始化积分项 integral_pr 0; % 计算PR输出 error_pr circulating_current_error; integral_pr integral_pr error_pr * dt; control_signal_pr Kp_pr * error_pr Ki_pr / omega * sin(omega * t) * error_pr;这里通过对环流误差信号进行处理利用PR控制器的特性来抑制二倍频环流。子模块电容电压均衡控制子模块电容电压均衡控制确保每个子模块的电容电压保持在合理范围内。这通常通过比较各个子模块电容电压并根据差值来调整子模块的投入与切除。虽然代码实现相对复杂但原理简单来说就是% 假设已经获取各个子模块电容电压值voltages avg_voltage mean(voltages); for i 1:length(voltages) if voltages(i) avg_voltage % 采取措施降低该子模块电容电压比如减少充电时间 else % 采取措施升高该子模块电容电压比如增加充电时间 end end性能测试为了测试控制性能良好在仿真时间到 \( 1s \) 时将额定有功功率从 \( 10e6 \) 增加到 \( 15e6 \) 。从仿真结果来看系统在这种工况变化下通过上述一系列控制策略的协同工作总体效果很好。有功功率能快速跟踪参考值的变化无功功率保持稳定二倍频环流得到有效抑制子模块电容电压也维持均衡。这次基于MMC-HVDC系统的Simulink仿真探索让我们看到了通过精心设计控制策略能够让系统在复杂工况下保持良好的性能表现。无论是电力传输的稳定性还是电能质量都能得到有效保障。未来随着技术的不断发展相信MMC-HVDC系统在电力领域会发挥更大的作用。