超高压输电公司
柔性直流输电系统的基
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学习时长：60分钟
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.
超高压输电公司
课程内容目录
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
4
瞬时无功理论

三相abc坐标下数学模型

L
c

d ia dt

R ia
u conv_a
usa

L
c

d ib dt

R ib
u conv_b
usb

L
c
d ic dt

R ic
u conv_c
usc
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
dia

dt


SM 1
Ud
2
uan
SM 2
……
SM N
- ian
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Ud (napnan)E
Usa-LcddaitpnaE p U2d Usa-Lcddait n-naE n -U2d
.
超高压输电公司
MMC换流器控制策略
Id

iap
SM 1
uap
SM 2
Usa-LcddaitpnaE p U2d
Id
iap
ibp
icp
SM 1
SM 1
SM 1
ubrg_ap
SM 2
SM 2
SM 2
usa usb n usc
…… …… ……
Ud
2
SM N
SM N
SM N
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
… … … … ……
SM N ian
abc/αβ0坐标变换
.
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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

i
b


ic

1

2 3



1 2


1 2
1 21 3 2
1 2
0 3 2 3 2

scionscsoisniiq dss

3 2cco o ss c1 1((o2 2))s0 0 sssiii n n n ((1 12 2))0 0 iiq dss
Ud 2
Id

iap
SM 1
uap
SM 2
……
Ud
-
SM N
2
usa
ia Lc
n
0
Lc

SM 1
Ud
2
uan
SM 2
……
SM N
- ian
.
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MMC换流器控制策略
Usa-LcddaitpnaE p U2d
Id

iap
SM 1
uap
SM 2
……
Ud
-
SM N
2
usa
ia Lc
n
0
Lc
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
……
SM N
- 上桥臂电流
ian
.
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MMC换流器控制策略
Id
直流侧电流
直流侧电压Ud
Ud 2
Ud (napnan)E
0
直流侧虚拟中点
dia

dt

R/ L
dib dt


0
dic


0
0 R/ L
0
0 0 R/
ia ib Lic
1 Lc
uuccoonnvv__ab uconv_c
uussab usc 源自 dt abc坐标系变dq坐标系

0
3

i

2


i



3 2
αβ0/dq0坐标变换
.
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MMC换流器控制策略
iissscions
sinids 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
abc/αβ0坐标变换
.
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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。
abc/αβ0坐标变换
.
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MMC换流器控制策略
N2is N3iAN3iBco2s3N3iCco4s3 N2is 0N3iBsin23N3iCsin43 i0N N2 3(KAiKBiKCi)
SM N ibn
SM N icn
.
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MMC换流器控制策略

Lc 2
d ia dt

SaE

u sa

Lc 2
d ib dt

SbE

u sb

Lc 2
d ic dt

S cE

u sc

S
a


1 2
(n an

n ap )

S
b


1 2
(n bn

n bp )

S
c

1 2
(n cn

n cp )
.
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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。
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。
R/ L
dib dt


0
dic


0
0 R/ L
0
0 0 R/
ia ib Lic
1 Lc
uuccoonnvv__ba uconv_c
usa usb

usc
dt
.
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MMC换流器控制策略
+
……
Ud
-
SM N
2
usa
ia Lc
Usa-Lcddait n-naE n -U2d
n
0
Lc

SM 1
Ud
L 2 cd （ i a dn t i a） p-1 2 （ n an -n a） pEU s
2
uan
SM 2
……
ia iapian
SM N
- ian
L2cddait-1 2（ nan-na） pEUsa
L
did dt
Rid
Liq
uconv_d
usd
L
diq dt
Riq
Lid
uconv_q
usq
拉普拉斯变换
R R ss L L iq id ss L L iq id ss u u co co n n v _ v _ d q ss u u sd sq ss