1、近年來(lái)，柔性直流輸電技術(shù)的工程化應(yīng)用，對(duì)于建立經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、先進(jìn)的智能輸配電系統(tǒng)以及提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定水平具有至關(guān)重要的意義。模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter，MMC)憑借拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和輸出特性的明顯優(yōu)勢(shì)，逐漸受到學(xué)術(shù)界和工程界的關(guān)注，在柔性直流輸電領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要針對(duì)基于MMC的高壓直流輸電系統(tǒng)(MMC Based High Voltage Direct Current，MMC-HVD

2、C)的交、直流側(cè)故障下的暫態(tài)特性分析以及相應(yīng)的控制策略進(jìn)行研究，通過(guò)機(jī)理建模分析和實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證相結(jié)合的方法進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究:
　　(1)詳細(xì)分析了MMC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、基本工作原理，建立了MMC主電路基于開(kāi)關(guān)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上給出了適合柔性直流輸電的載波移相調(diào)制、子模塊均壓控制以及環(huán)流抑制策略。建立了MMC-HVDC系統(tǒng)的物理模型和數(shù)學(xué)模型;重點(diǎn)以三層控制為基礎(chǔ)，詳細(xì)闡述MMC-HVDC系統(tǒng)的控制方法和控制目標(biāo)，

3、給出了控制器的具體設(shè)計(jì)方案，為后面的故障分析建立了理論基礎(chǔ)。
　　(2)對(duì)MMC-HVDC系統(tǒng)直流側(cè)三種故障單極接地故障、雙極短路故障和斷線故障的故障機(jī)制進(jìn)行了深入研究，采用了可以忽略暫態(tài)過(guò)程中子模塊投切實(shí)時(shí)數(shù)量變化的電路模型分析方法，對(duì)直流側(cè)三種典型故障等值電路模型進(jìn)行研究，對(duì)MMC-HVDC系統(tǒng)故障機(jī)理進(jìn)行分析，應(yīng)用RT-LAB雙端有源系統(tǒng)仿真模型對(duì)機(jī)理建模分析的結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。為合理設(shè)計(jì)直流故障的保護(hù)控制策略提供了理論依據(jù)。<

4、br>　　(3)圍繞直流側(cè)故障下的控制策略:一是基于虛擬阻抗的過(guò)電流抑制方法，在不影響系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的前提下，可以有效降低過(guò)電流水平。二是基于改進(jìn)子模塊拓?fù)涞墓收锨宄椒?，分析了各類具有直流故障自清除能力的典型MMC子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從隔離速度角度對(duì)子模塊關(guān)鍵性能進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模與仿真分析。
　　(4)對(duì)MMC-HVDC系統(tǒng)交流側(cè)三種典型故障的暫態(tài)特性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。通過(guò)對(duì)MMC-HVDC系統(tǒng)交流側(cè)的三種故障機(jī)理的分析，推導(dǎo)了故障電壓、