灵宝背靠背高压直流输电极控系统的研究及其应用的开题报告

灵宝背靠背高压直流输电极控系统的研究及其应用的开题报告一、选题背景和研究意义背靠背（Back-to-Back，简称BtB）高压直流输电技术是一种能够在不同电网之间实现能量传输的高端电力传输技术，具有容量大、效率高、传输距离远等优点。但是，在输电过程中会产生直流侧的交流干扰、电网双向电流等问题，需要通过电极控制策略来解决。灵宝BtB高压直流输电工程是华北电力大学教育部“985”工程优势学科创新平台项目，目前处于规划和建设阶段。对于这个工程，深入研究BtB高压直流输电电极控制系统，探索解决电极控制问题的最优方案，对于工程顺利实施具有重要意义。二、研究内容和研究方法1.研究内容（1）BtB高压直流输电电极控制技术理论研究。（2）灵宝BtB高压直流输电电极控制系统的拓扑结构设计。（3）基于Matlab/Simulink的BtB高压直流输电电极控制仿真分析。（4）灵宝BtB高压直流输电电极控制系统的硬件设计及实现。（5）灵宝BtB高压直流输电电极控制系统在工程中的应用。2.研究方法（1）对国内外BtB高压直流输电技术的发展现状和研究进展进行调研和分析。（2）基于电力系统的稳定性分析，设计BtB高压直流输电电极控制系统的拓扑结构。（3）利用Matlab/Simulink建立电极控制系统的仿真模型，分析系统性能，优化控制策略。（4）利用硬件设计软件如AltiumDesigner设计BtB高压直流输电电极控制系统的硬件电路，并进行实现和测试。（5）在灵宝BtB高压直流输电工程项目中，采用研究成果中的控制策略及硬件系统，对电极控制系统进行应用和测试。三、预期研究结果和创新性通过对灵宝BtB高压直流输电工程的研究，在理论和实践方面都能够取得不同程度的成果。1.研究成果（1）建立了BtB高压直流输电电极控制技术理论体系。（2）设计出适用于灵宝工程的电极控制系统拓扑结构。（3）分析了拓扑结构的性能，优化控制策略。（4）成功设计并实现了BtB高压直流输电电极控制系统的硬件电路。（5）实现了电极控制系统的仿真和试验验证。2.创新性（1）提出了一种灵活可调的电极控制策略，能够有效减小系统交流干扰。（2）提出了一种新型的电极控制系统拓扑结构，具有更高的可靠性和效率。（3）成功应用研究成果于灵宝BtB高压直流输电工程项目中，实现了电极控制的关键性的突破。四、可行性分析（1）理论研究利用Matlab/Simulink等现有工具进行，实验测试采用控制系统硬件平台，成本相对较低。（2）灵宝BtB高压直流输电工程目前正在规划和建设阶段，提前研究电极控制技术，可以有效提高工程规划设计、实施和后续运行的成功率。（3）研究内容与灵宝BtB高压直流输电工程紧密相关，研究成果具有现实意义和应用价值。五、研究进度安排第一年：研究BtB高压直流输电电极控制技术理论，设计电极控制系统拓扑结构。第二年：完成电极控制系统的硬件设计和实现，分析控制系统性能。第三年：完成电极控制系统的仿真模拟和程序编制，进行电极控制系统应用测试。六、参考文献[1]谢定加,桂建芳,钮秋春等.背靠背高压直流输电技术及应用[M].电力工业出版社,2014:1-23.[2]黄祖杰.BtB高压直流输电工程导论[M].清华大学出版社,2017:20-58.[3]李宁,康东洋,马赛.基于BtB直流输电的半主动调控方法研究[J].宁夏电力技术,2017,(21):1-5.[4]马巧巧,李玉鑫,杨志超.基于DSP和FPGA双平台的BtB高压直流输电控制系统设计[J].华北电力大学学报(自然科学版),2014,41(2):17