随着大功率可关断电力电子器件和PWM技术的发展,VSC-HVDC输电技术已经实现了一些成功的应用。该输电技术具有独立调节有功功率和无功功率,可向无源网络供电等优点,是改善电网电能质量的有效措施。控制系统对VSC-HVDC系统的运行性能起着至关重要的作用,本文着重研究VSC-HVDC系统的非线性控制策略。本文采用两种控制策略设计VSC-HVDC系统的控制器。第一种控制策略,采用无源性控制理论,设计VSC-HVDC系统联结有源网络的控制器。首先采用无源性控制理论建立VSC-HVDC系统的欧拉-拉格朗日模型,并验证其无源性。整流侧采用双环控制策略,利用外环生成的参考电流,设计内环无源控制器；逆变侧设计无源功率控制器,从而实现直流侧电压恒定和有功功率、无功功率的独立控制。第二种控制策略,采用基于状态反馈精确线性化方法的变结构控制理论,设计VSC-HVDC系统对无源网络供电的控制器。首先采用状态反馈精确线性化的方法,将VSC-HVDC系统的非线性数学模型进行线性化解耦,然后利用滑模变结构控制理论设计其控制器,实现对无源网络提供稳定三相交流电压的控制目标。另外,本文还采用PI控制策略,分别设计了VSC-HVDC系统联结有源网络和对无源网络供电的PI控制器。最后,在MATLAB软件中建立了VSC-HVDC系统仿真模型。仿真结果表明,本文提出的两种控制策略的控制性能均优于PI控制策略,证明了控制策略的有效性和优越性。
