基于MMC的柔性直流输电建模及协调控制研究的任务书.docx

基于MMC的柔性直流输电建模及协调控制研究的任务书
一、课题背景
随着人们生活水平的提高，电力负荷的不断增加，传统交流输电已经难以满足大规模高负荷、远距离远程输电的需求。因此，柔性直流输电（HVDC）技术成为了电力领域的研究热点之一。高压直流输电技术具有电能传输距离远、线路占地少、电力损失小等优点，被广泛应用于大型电力工程中。
目前，我国在HVDC技术的研究和应用方面已取得了一系列重要成果。多级换流器型号的HVDC逆变器已经成功研制，出口到了海外市场；而在国内，大批HVDC项目已经建设，同时为了提高HVDC系统的可靠性、实现系统的稳定性控制和优化，分析与研究HVDC控制算法和运行模式显得十分重要。
因此，本课题选取了基于MMC的柔性直流输电建模及协调控制作为研究内容，旨在为我国HVDC技术在未来的发展中提供应用研究的支持。
二、研究目标和内容
本课题的主要研究目标是：
1.针对MMC柔性直流输电的特点，建立MMC节点电压、电流等动态数学模型，对MMC进行建模分析并确定其运行机理。
2.研究MMC柔性直流输电的协调控制策略，探究MMC直流电压平衡控制、有源电力滤波控制等方面的控制算法，并分析其对系统正常运行的影响。
3.综合考虑MMC柔性直流输电的运行机理和协调控制策略，制定针对目标系统的运行保护策略，明确系统保护的重点和保护原理。
本课题的主要研究内容包括：
1.建立MMC柔性直流输电系统的动态数学模型，研究MMC极性平衡和电压平衡控制策略。
2.研究MMC氧化铝电解（AOE）的动态数学模型，分析MMC的最小电模式（MFM）控制策略及连续模式控制策略。
3.研究MMC容错控制算法，包括MMC需求分配控制算法和MMC故障控制算法，并进行仿真分析和优化。
4.针对MMC直流侧短路、直流电容器损坏等故障问题，开展保护策略的研究和实验分析，制定适合MMC柔性直流输电的故障保护策略。
三、研究方法
本课题将采用以下研究方法：
1.基于Matlab/Simulink平台，建立MMC柔性直流输电系统的动态数学模型，并进行仿真验证和分析。
2.参考现有文献，对MMC的最小电模式控制策略、容错控制算法等进行研究和仿真优化。
3.开展MMC柔性直流输电的故障保护研究，分析系统故障模型和故障识别方法，并进行实验验证。
四、课题意义
本课题的研究成果将有利于以下方面的推广和应用：
1.为全球恶劣环境、远距离远程输电的电力工程提供最优解决方案，促进HVDC传输技术在国内外的应用和推广。
2.提高MMC柔性直流输电系统的可靠性和稳定性，增强其抗干扰能力和容错能力，最大程度地保护电网和设备的安全性，为我国大规模高负荷电力工程的建设提供重要技术支持。
3.为我国HVDC系统的现代化、智能化升级提供技术支持，推广和应用本课题的研究成果将对我国电力领域的发展产生积极的推动作用。