（2）Analysis of VSC-HVDC system, the basic structure and working principle, the mathematical model of VSC-HVDC system;

（3）In VSC-HVDC mathematical model based on the use of PID control technology control system design principles;

（4）VSC HVDC build a simulation model using Matlab / Simulink simulation, debugging, related PID parameters are optimized modify, analyze simulation results。

Key word: VSC-HVDC ,Offshore Wind Power, PID control,PWM

目  录

第一章 绪论 1

1。1 目的和意义 1

1。2 风力发电发展现状 2

1。2。1世界风力发电发展状况 2

1。2。2我国风力发电的发展情况 2

1。3 基于HVDC的风电场并网技术的发展 3

1。4本文的主要内容 4

第2章 VSC-HVDC系统结构、原理及建模 5

2。1 概述 5

2。1。1 VSC-HVDC系统结构 5

2。1。2 VSC-HVDC工作原理 7

2。2 VSC-HVDC系统的低频数学模型 9

2。2。1三相VSC的低频动态模型 9

2。2。2 VSC在dq0坐标系下的数学模型 10

2。3 本章小结 11

第3章 VSC-HVDC系统控制器设计 13

3。1 系统控制器设计概述 13

3。2与有源网络连接的控制器设计 14

3。2。1 直流侧电压控制器 15

3。2。2 直流侧电流控制器 15

3。2。3 功率控制器 16

3。2。4 VSC调制波合成 19

3。3 与有无源网络连接的控制器设计 20

3。4 本章小结 21

第4章 系统的仿真和分析 22

4。1 概述 22

4。2 建立仿真模型 22

4。3 VSC系统连接电网系统的仿真 25

4。3。1换流器2系统的启动 26

4。3。2换流器1系统的启动 30

4。3。3 有功功率下降实验 33

4。3。4直流电压升高实验 37

4。4 本章小结 40

第五章 论文总结 41

致 谢 42

参 考 文 献 43

第一章 绪论

1。1 目的和意义

近几个世纪以来,人类社会迅速发展,地球能源正遭遇前所未有的消耗,随之而来还有环境问题。而解决能源与环境问题的关键就是开发风能、太阳能、水能等绿色能源,优化能源结构。在众多新能源中,风能发电具有清洁、无污染、投资灵活等优点,并且风力发电的技术成熟、资源丰富,使其成为新能源开发研究中的热点。

不同于传统的发电方式，比如燃煤发电，风力发电不需要消耗化石能源，因此不用担心会有二氧化碳的产生，以及其他污染气体的排放导致严重的空气污染问题，可见风力发电是一种利用清洁能源的发电方式。到现在为止世界上大部分的国家都已经开始重视并发展风电，开发利用风能。欧洲国家最先发展风电，成为风电发展的先驱者，已经形成规模，利用效率很高，建成大量的风电场，存在于陆上，近海和海上，而且还出台了建设风电场的标准，以及很重要的并网标准。