基于RTLAB的模塊化多電平柔性直流輸電控制保護系統(tǒng)仿真測試研究.pdf

1、柔性直流輸電技術是現(xiàn)今學術界研究熱點和工程熱點，其控制保護機制尚處于探索階段，無長期穩(wěn)定的工程運行經驗。本文提出的一種基于RTLAB實時仿真平臺的柔性直流輸電控制保護系統(tǒng)仿真測試方案，能有效縮短控制保護系統(tǒng)開發(fā)時間，全面測試控制保護系統(tǒng)功能，保證柔性直流輸電系統(tǒng)安全可靠地并網(wǎng)運行。
　　論文研究對象為基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電系統(tǒng)（以下縮稱“MMC-HVDC”）。通過對MMC-HVDC基本原理的分析，建立了數(shù)學模型，闡述

2、了其優(yōu)缺點和應用場合。論文總結了MMC-HVDC工程常用的控制策略，介紹了國內常用的站控、換流器控制、閥控三級分層控制方法，認為站間通訊可有效提高現(xiàn)階段MMC-HVDC系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性。
　　論文闡述了RTLAB實時仿真系統(tǒng)平臺的基本原理，重點分析了SSN的應用和CPU與FPGA協(xié)同作用的硬件平臺，解釋了RTLAB平臺如何做到縮短仿真時間達到實時性目的。論文比較了RTLAB平臺和PSCAD軟件、RTDS平臺在MMC-HVDC的應

3、用，認為RTLAB是相對成熟的MMC-HVDC仿真測試手段。
　　根據(jù)柔性直流輸電常用的主回路圖，建立了包含變壓器、換流閥、直流電纜、避雷器、斷路器、橋臂電抗等主回路模型，闡述了相關參數(shù)的設計方法。借助Aurora協(xié)議，實現(xiàn)了實際閥控系統(tǒng)和模擬的主回路之間的快速通訊。利用該主回路模型，完成了實際MMC-HVDC工程控制保護系統(tǒng)的測試，給出了STATCOM狀態(tài)下，交直流并列運行條件下，孤島運行條件下的啟動、穩(wěn)態(tài)運行、功率升降、功率階