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MMC柔性直流输电系统换流阀开关频率优化方法
摘要：
随着电力系统的发展和电力需求的增加，越来越多的高压直流输电（HVDC）系统被应用于电力传输中。其中，MMC柔性直流输电系统成为最为广泛采用的一种技术，其开关频率直接影响到系统的性能和稳定性。本论文主要研究MMC柔性直流输电系统中换流阀开关频率的优化方法，旨在提高系统的运行效率和性能。
首先，本文介绍了MMC柔性直流输电系统的原理和基本结构。MMC系统是一种基于多级拓扑的HVDC系统，通过多个换流子单元（SMU）的协调工作，实现了直流电与交流电之间的转换。其中，换流阀是系统的关键组成部分，负责实现交流电的整流和逆变功能。然后，本文详细阐述了换流阀开关频率对MMC系统性能的影响。
其次，本文提出了MMC柔性直流输电系统换流阀开关频率优化的方法。此优化方法包括两个方面的内容：首先是基于功率因数的方法，通过调整换流阀的开关频率，使得系统的功率因数接近于1，从而提高系统的传输效率。其次是基于谐波含量的方法，通过分析系统中的谐波波形，确定最佳的开关频率，以减小谐波对系统运行的影响。最后，本文通过数值仿真验证了所提出的优化方法的有效性和可行性。
最后，本文总结了MMC柔性直流输电系统换流阀开关频率优化方法的研究成果，并对未来的研究方向进行了展望。本文的研究结果对于MMC柔性直流输电系统的运行和发展具有重要的指导意义，有助于提高系统的稳定性、可靠性和经济性。
关键词：MMC柔性直流输电系统、换流阀开关频率、优化方法、功率因数、谐波含量
Abstract:
Withthedevelopmentofpowersystemsandtheincreasingdemandforelectricity,moreandmorehigh-voltagedirectcurrent(HVDC)systemsarebeingusedinpowertransmission.Amongthem,ModularMultilevelConverter(MMC)basedflexibleDCtransmissionsystemhasbecomethemostwidelyadoptedtechnology,anditsswitchingfrequencydirectlyaffectstheperformanceandstabilityofthesystem.ThispapermainlystudiestheoptimizationmethodoftheswitchingfrequencyoftheconvertervalveintheMMCflexibleDCtransmissionsystem,aimingtoimprovetheefficiencyandperformanceofthesystem.
Firstly,thispaperintroducestheprincipleandbasicstructureoftheMMCflexibleDCtransmissionsystem.TheMMCsystemisatypeofHVDCsystembasedonamultileveltopology,whichconvertsDCelectricitytoACelectricityorviceversathroughcoordinatedoperationofmultipleSub-ModuleUnits(SMUs).Theconvertervalveisthekeycomponentofthesystem,responsibleforrectificationandinversionoftheACelectricity.Then,thispaperelaboratesontheimpactoftheswitchingfrequencyoftheconvertervalveontheperformanceoftheMMCsystem.
Secondly,thispaperproposesanoptimizationmethodfortheswitchingfrequencyoftheconvertervalveintheMMCflexibleDCtransmissionsystem.Thisoptimizationmethodincludestwoaspects:firstly,amethodbasedonpowerfactorisproposed,adjustingtheswitchingfrequencyoftheconvertervalvetomakethepowerfactorofthesystemcloseto1,therebyimprovingthetransmissionefficiency.Secondly