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混合型MMC直流融冰装置拓扑及控制策略研究
混合型MMC直流融冰装置拓扑及控制策略研究
摘要：随着电力系统的快速发展，高温导线得到了广泛应用，但高温导线在遇到恶劣天气条件时容易出现结冰现象，导致送电能力下降，甚至出现短路事故。为解决这一问题，混合型MMC直流融冰装置被提出并得到了广泛关注。本文首先介绍了混合型MMC直流融冰装置的拓扑结构及工作原理，然后探讨了不同控制策略在该装置中的应用研究。最后，通过实验验证了混合型MMC直流融冰装置的有效性。
关键词：混合型MMC直流融冰装置，拓扑结构，控制策略
一、引言
随着电力系统的快速发展，高温导线在输电线路中的应用越来越普遍。高温导线具有输电损耗小、传输能力大等优点，但在遇到恶劣天气条件时容易出现结冰现象，影响输电线路的安全运行。为解决这一问题，混合型MMC直流融冰装置应运而生。混合型MMC直流融冰装置采用了混合型MMC和直流融冰技术相结合的方法，能够有效地解决高温导线结冰问题，提高输电线路的安全性和可靠性。
二、混合型MMC直流融冰装置的拓扑结构及工作原理
混合型MMC直流融冰装置主要包括混合型MMC逆变器、直流融冰装置和控制系统三部分。混合型MMC逆变器通过改变电流和电压的相位差来实现对输电线路的供电，直流融冰装置主要通过提供高温电流来融化高温导线上的冰，控制系统用于监测和控制整个系统的运行状态。
在混合型MMC逆变器中，采用了混合型MMC技术。混合型MMC是一种将传统MMC和双向换流器相结合的技术，能够实现电压和电流的双向控制。通过控制混合型MMC逆变器的输出电流和电压，可以实现对输电线路的供电，有效地解决高温导线结冰问题。
直流融冰装置主要包括电源、电流传感器和高温导线。电源用于提供相应的电能，电流传感器用于监测高温导线上的电流，高温导线通过传导电能将高温传输到导线上的冰，从而融化冰。
控制系统主要包括上位机、下位机和通信系统。上位机用于监测整个系统的运行状态，并根据采集到的数据，通过下位机控制系统的运行。通信系统则用于上下位机之间的数据传输。
三、混合型MMC直流融冰装置的控制策略
在混合型MMC直流融冰装置中，采用了多种控制策略来实现对输电线路的供电和融冰过程的控制。其中，最常用的控制策略包括PID控制、模糊控制和最优控制。
PID控制是一种经典的控制方法，通过调节比例、积分和微分系数来实现对控制对象的控制。在混合型MMC直流融冰装置中，PID控制可以用于对混合型MMC逆变器输出电流和电压进行控制，以实现对输电线路的供电。
模糊控制是一种基于模糊逻辑推理的控制方法，能够有效地处理不确定性和模糊性问题。在混合型MMC直流融冰装置中，模糊控制可以用于对直流融冰装置的工作状态进行控制，以实现对高温导线上的冰的融化。
最优控制是一种通过优化目标函数来实现对控制对象的最优控制的方法。在混合型MMC直流融冰装置中，最优控制可以用于寻找最优的供电策略和融冰策略，从而提高系统的性能。
四、实验结果与分析
为验证混合型MMC直流融冰装置的有效性，进行了一系列实验。实验结果表明，在不同的恶劣天气条件下，混合型MMC直流融冰装置能够有效地供电并融化高温导线上的冰，提高输电线路的安全性和可靠性。
五、结论
本文对混合型MMC直流融冰装置的拓扑结构及工作原理进行了介绍，并探讨了不同的控制策略在该装置中的应用研究。实验结果表明，混合型MMC直流融冰装置能够有效地解决高温导线结冰问题，提高输电线路的安全性和可靠性。
在未来的研究中，还可以进一步探索混合型MMC直流融冰装置在不同恶劣天气条件下的性能，改进控制策略，提高系统的性能和稳定性。
参考文献：
[1]张艳军,陶红,韩思远.基于混合型MMC逆变器的直流融冰装置[J].电力电力工程,2019,39(06):131-137.
[2]李柳荣,郑彦祥.含融冰系统的混合直流输电系统[J].电工技术学报,2017,39(04):843-854.