基于matlab软件的VSC型逆变电路建模与仿真研究开题报告

 2021-08-14 02:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1vsc逆变电路简介

近年来,电力电子技术的快速发展,使得基于全控器件的电压源换流器(voltage source converter,vsc)在电力系统输配电领域应用成为可能。电压源换流器因其运行灵活、可控性好,因此广泛用于风能、太阳能等可再生能源的电能变换领域,成为未来电网互联的主流结构。高电压直流输电( high voltage direct current)是vsc在电力系统中的另一重要的应用领域,随着全控型大容量高压igbt器件的出现,在hvdc中采用以全控型器件为基础的电压源换流器的条件已经具备。 传统电网换相高压直流输电具有输电容量大、功率调节快速可控、线路造价低、非同步联网能力强、运行可靠等优点,在远距离大容量输电和大区域联网等方面具有明显优势,但由于其依赖受端电网运行,因此在受端电网发生严重故障时,该条直流线路通常不能正常运行,往往要加入无功功率补偿器以改善系统的运行特性。造成传统hvdc上述缺点的主要原因是由于线换相换流器采用的是半控型器件,只有用全控型器件代替半控型器件,使换流器能工作在无源逆变方式,并能够同时独立地控制有功功率和无功功率,才能彻底克服上述缺点。基于大功率igbt的vsc逆变电路很好的解决了传统hvdc的缺点,可以工作在无源逆变的状态,并且能够独立的控制有功功率和无功功率,是的输出的正弦电压波形谐波少,波形畸变率低。

由上述可见,基于igbt的电压源变流器具有十分广泛的应用前景。为保证安全生产、降低开发成本,在产品制造之前通常要应用模拟软件对所设计的电路进行仿真。matlab是美国mathworks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括matlab和simulink两大部分。simulink是matlab最重要的组件之一,它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中,无需大量书写程序,而只需要通过简单直观的鼠标操作,就可构造出复杂的系统。simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点,并基于以上优点simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容及目标

2.1.1主电路的设计

电压源换流器主电路主要是由igbt组成的三相桥式逆变电路,直流侧由直流电源供电,负载为阻感负载。如图2.1所示:

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3. 研究计划与安排

4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王忠礼,段慧达,高玉峰,matlab应用技术:在电气工程与自动化专业中的应用,北京:清华大学出版社,2007.[2] 于群,曹娜,matlab/simulink电力系统建模与仿真,北京:机械工业出版社,2011.[3] 黄忠霖,黄京,电工原理的matlab实现,北京:国防工业出版社,2012.[4] 王兆安,黄俊,电力电子技术,北京:机械工业出版社2010.[5] 周渊深,电力电子技术与matlab仿真(第二版),北京:中国电力出版社,2015.[6] 林飞,杜欣,电力电子应用技术的matlab仿真,北京:中国电力出版社,2009.[7] 吴天明,赵新力,matlab电力系统设计与分析(第3版),北京:国防工业出版社,2010.[8] 苏小林,赵巧娥,matlab及其在电气工程中的应用,北京:机械工业出版社,2014.[9] 王中鲜,赵魁,徐建东,matlab建模与仿真应用教程,北京:机械工业出版社,2014.[10] 张学敏,matlab基础及应用,北京:中国电力出版社,2012.[11] 李维波,matlab在电气工程中的应用,北京:中国电力出版社,2012[12] 李维波,matlab在电气工程中的应用实例,北京:中国电力出版社,2013

[13] mojtaba khederzadeh: “frequency control improvement of two adjacentmicrogrids in autonomous mode using back to back voltage-sourced converters”

internationaljournal of electrical power energy systems 2016 pp 126-133

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