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MMC型柔性直流电网建模、分析与控制研究

致谢第5-7页
摘要第7-9页
Abstract第9-12页
第1章 绪论第16-28页
    1.1 课题的研究背景及意义第16-18页
    1.2 课题的研究现状第18-27页
        1.2.1 稳态建模与快速仿真第19-21页
        1.2.2 主电路参数设计第21-22页
        1.2.3 系统启动与稳态控制第22-23页
        1.2.4 故障特性与处理策略第23-27页
    1.3 论文的主要研究内容第27-28页
第2章 MMC的完整解析数学模型及其稳态特性第28-58页
    2.1 引言第28页
    2.2 MMC数学模型的输入输出结构第28-30页
    2.3 MMC数学模型的基本假设第30-31页
    2.4 基于开关函数的平均值模型第31-32页
    2.5 MMC的微分方程模型第32-35页
    2.6 MMC完整数学模型的解析推导第35-49页
        2.6.1 逐次逼近法推导流程第35-36页
        2.6.2 逐次逼近法第一步第36-40页
        2.6.3 逐次逼近法第二步第40-42页
        2.6.4 逐次逼近法第三步第42-49页
    2.7 解析数学模型验证及MMC稳态特性展示第49-56页
        2.7.1 桥臂电压和桥臂电流第50-51页
        2.7.2 MMC交流出口处电压和电流第51页
        2.7.3 子模块电容电压和电容电流第51-52页
        2.7.4 相环流第52-53页
        2.7.5 两中性点电位差第53页
        2.7.6 瞬时有功功率和无功功率第53-54页
        2.7.7 桥臂电抗电压第54-55页
        2.7.8 点E_(pa)和点E_(na)之间电位差第55-56页
        2.7.9 子模块T_1、D_1、T_2、D_2电流第56页
    2.8 本章小结第56-58页
第3章 MMC型直流电网的主电路参数分析与选取第58-80页
    3.1 引言第58-59页
    3.2 联接变压器参数分析与确定方法第59-62页
    3.3 子模块电容参数分析与确定方法第62-70页
        3.3.1 电容电压波动率的解析表达式第62-63页
        3.3.2 子模块电容值的确定原则第63-64页
        3.3.3 描述子模块电容大小的通用指标—等容量放电时间常数第64-65页
        3.3.4 子模块电容值的设计实例第65-68页
        3.3.5 子模块电容值设计的一般性准则第68页
        3.3.6 子模块电容稳态电压参数计算第68-69页
        3.3.7 子模块电容稳态电流参数的确定第69页
        3.3.8 子模块电容稳态电压和电流参数计算的实例第69-70页
    3.4 子模块功率器件稳态参数的确定方法第70-72页
        3.4.1 IGBT及其反并联二极管稳态参数的确定第70-71页
        3.4.2 子模块功率器件稳态参数计算的一个实例第71-72页
    3.5 桥臂电抗器参数的确定方法第72-77页
        3.5.1 桥臂电抗值与环流谐振的关系第72-75页
        3.5.2 桥臂电抗器稳态电流和稳态电压参数的确定第75-76页
        3.5.3 桥臂电抗器稳态参数计算的一个实例第76-77页
    3.6 平波电抗器参数分析与确定方法第77-78页
    3.7 本章小结第78-80页
第4章 MMC型直流电网的启动控制策略第80-96页
    4.1 引言第80页
    4.2 不可控充电阶段第80-85页
        4.2.1 交流侧接有源系统第81-84页
        4.2.2 交流侧接无源系统第84-85页
        4.2.3 限流电阻的参数设计第85页
    4.3 可控充电阶段第85-89页
        4.3.1 直流电压斜率控制第86-88页
        4.3.2 子模块有序解锁第88-89页
    4.4 直流电网启动控制流程第89页
    4.5 直流电网启动过程仿真验证第89-94页
        4.5.1 测试系统第89-91页
        4.5.2 仿真结果及分析第91-94页
    4.6 本章小结第94-96页
第5章 MMC型直流电网的稳态控制策略第96-110页
    5.1 引言第96页
    5.2 主从控制策略第96-98页
    5.3 直流电压下垂控制策略第98-100页
    5.4 带直流电压下垂的主从控制策略第100-101页
    5.5 二次调压控制原理第101-103页
    5.6 仿真验证第103-109页
        5.6.1 带电压死区的直流电压下垂控制器的设计第104-105页
        5.6.2 功率阶跃第105-107页
        5.6.3 换流站4故障退出第107-109页
    5.7 本章小结第109-110页
第6章 MMC型直流电网的故障特性分析第110-128页
    6.1 引言第110页
    6.2 MMC闭锁前故障特性第110-114页
    6.3 MMC闭锁后故障特性第114-116页
    6.4 三种故障处理策略及响应特性第116-121页
        6.4.1 策略一:跳开交流断路器第117-118页
        6.4.2 策略二:采用F-MMC第118-120页
        6.4.3 策略三:采用直流断路器第120-121页
    6.5 仿真验证第121-126页
        6.5.1 MMC闭锁前仿真结果第121-122页
        6.5.2 MMC闭锁后仿真结果第122-123页
        6.5.3 故障处理策略一仿真结果第123-124页
        6.5.4 故障处理策略二仿真结果第124-125页
        6.5.5 故障处理策略三仿真结果第125-126页
        6.5.6 三种故障处理策略对比第126页
    6.6 本章小结第126-128页
第7章 MMC型直流电网的直流故障处理策略第128-158页
    7.1 引言第128-129页
    7.2 基于串入无穷大电阻断流法的直流断路器第129-134页
        7.2.1 串入无穷大电阻断流法原理第129-132页
        7.2.2 传统机械型直流断路器方案第132-133页
        7.2.3 混合型直流断路器方案第133-134页
    7.3 基于改变直流故障电流性质法的串入电容型直流断路器第134-143页
        7.3.1 串入电容器改变直流故障电流性质法原理第134-138页
        7.3.2 单支路结构串入电容型直流断路器第138-140页
        7.3.3 双支路结构串入电容型直流断路器第140-141页
        7.3.4 三支路结构串入电容型直流断路器第141-143页
    7.4 几种典型直流断路器结构的经济性比较第143-145页
    7.5 高压直流断路器的自供电控制策略第145-156页
        7.5.1 启动充能控制策略第146-147页
        7.5.2 稳态运行补能策略第147-148页
        7.5.3 直流断路器补能周期计算第148-151页
        7.5.4 仿真验证第151-156页
    7.6 本章小结第156-158页
第8章 总结与展望第158-162页
    8.1 全文总结第158-160页
    8.2 研究工作展望第160-162页
参考文献第162-172页
作者简历第172-173页
攻读博士学位期间的学术成果第173-174页

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