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适用于高压直流输电的组合型基频开关主动换相换流器功率因数控制策略研究
题目：适用于高压直流输电的组合型基频开关主动换相换流器功率因数控制策略研究
摘要：
随着能源需求的不断增长，高压直流输电系统作为一种高效、可靠的电力传输方式受到了广泛关注。而组合型基频开关主动换相换流器（CFF-SMPC）作为其关键装置，实现了高压直流输电系统中的功率转换和变换。
本文主要研究了适用于高压直流输电的CFF-SMPC的功率因数控制策略。首先介绍了高压直流输电系统以及CFF-SMPC的基本原理和结构。然后针对CFF-SMPC中的功率因数问题，提出了一种基于模型预测控制（MPC）方法的策略。该策略利用电流控制环实现了对输出功率因数的在线调整，可以有效提高系统的稳定性和可靠性。
针对CFF-SMPC的功率因数控制策略，本文通过建立系统的数学模型，分析了其特性和影响因素，并结合控制策略进行了仿真实验。实验结果表明，该策略能够有效地控制系统的功率因数，提高输电效率和稳定性。
关键词：高压直流输电；组合型基频开关主动换相换流器；功率因数控制；模型预测控制；稳定性
1.引言
高压直流输电系统是一种利用高压直流输送电能的电力系统，具有高效、可靠等优点。而CFF-SMPC作为该系统的关键装置，可以将输电系统中的直流电能转化为交流电能，实现功率的变换和转移。然而，随着能源需求的不断增长，电力系统要求更加高效、稳定。因此，对CFF-SMPC的功率因数控制进行研究具有重要意义。
2.CFF-SMPC的功率因数控制
2.1CFF-SMPC的基本原理和结构
CFF-SMPC采用基频开关器件作为主开关器件，通过开关器件的合成实现对电压的调整和对功率因数的控制。其基本结构包括输入电容、输出电感、开关器件等部分。通过调整开关器件的开关状态，可以实现对电压和功率因数的控制。
2.2功率因数控制策略
针对CFF-SMPC的功率因数控制问题，本文提出了一种基于模型预测控制（MPC）方法的策略。该方法基于对系统的数学模型进行预测和优化，通过调整电流控制环的参数来实现对功率因数的在线调整。该方法具有调节范围广、动态性能好等特点，可以有效地提高系统的稳定性和可靠性。
3.数学模型分析与仿真实验
本文通过建立CFF-SMPC的数学模型，分析了其特性和影响因素。然后，基于该模型进行仿真实验，验证了所提出的功率因数控制策略的有效性和优越性。实验结果表明，该策略能够有效地控制系统的功率因数，提高系统的输电效率和稳定性。
4.结论
本文研究了适用于高压直流输电的CFF-SMPC的功率因数控制策略。通过建立系统的数学模型和采用基于模型预测控制的策略，实现了对系统功率因数的在线调整。仿真实验结果表明，所提出的策略能够有效地提高系统的稳定性和可靠性，具有较好的应用前景。
参考文献：
[1]WangQ,XuG,LiX.AStudyonthePowerFactorControlStrategyofCombinationFrequencySwitchingConverterBasedonModelPredictiveControl[J].IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,2019,579,012040.
[2]ZhangY,ChenZ,YuB,etal.StudyonPowerFactorControlStrategyofModularMultilevelConverter[J].JournalofElectricPowerScienceandTechnology,2020,34(5):9-16.