模块化多电平换流器电容电压均衡策略

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ygeneral
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着电力电子技术的不断发展,全控型功率开关器件的耐压等级和容量不断提升。然而,功率器件的开关频率与功率处理能力之间往往存在矛盾,这使得多电平换流器无疑成为实现高压大功率变换的最好选择。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是近年来提出的一种新型多电平电压源换流器拓扑,相比传统的两电平或三电平拓扑,MMC具有良好的可扩展性,可以很方便地扩展到很高的电压等级与功率水平。本文针对 MMC的子模块电容电压均衡策略进行研究与分析,主要内容包括:  (1)介绍了传统的多电平换流器拓扑与相应的电容电压均衡策略及多电平换流器的主要调制方式,概述了MMC的拓扑结构与其电容电压均衡策略研究现状,阐述了本文的主要工作。  (2)详细分析了MMC的拓扑结构与工作原理,建立了MMC的等效数学模型,并设计了其双闭环控制器,介绍了三种用于MMC的调制方式及相应的电容电压均衡策略,并指出了每种策略的不足之处。  (3)分析了MMC内部环流所含有的谐波成分,建立了选取子模块电容值的表达式,并在选取桥臂电感值的过程中预先将二倍频环流考虑在内,提高参数选择的准确性。  (4)针对桥臂中子模块级联数量较少的MMC,提出了一种改进型载波层叠调制方式,仅需一个载波即可获得同传统载波层叠调制方式基本相同的PWM输出,设计了同该调制方式相配合的电容电压均衡策略,并进行了仿真验证。  (5)为了克服传统排序选择均衡策略的不足,提出了三种改进型策略,分别为增大排序周期的方式,对电容电压进行预处理的方式及采用新的排序选择标准的方式,对三种策略的电容电压均衡性能进行仿真研究,并分别探究了三种策略各自相关参数的大小对其降低功率器件平均开关频率效果的影响。  (6)针对桥臂中子模块级联数量庞大的MMC,提出了一种基频开关频率的电容电压均衡策略,该策略将阶梯波调制与电容电压均衡直接结合,阐述了其基本原理及具体实现方法,并对其进行了优化改进与仿真验证。  (7)对MMC样机的主电路接线与控制系统硬件部分进行了设计,MMC控制系统采用双总线结构来实现全体子模块的快速控制。
其他文献
本文通过对荣华二采区10
期刊
总线通信技术在电动汽车中的应用十分广泛,但电动汽车中引入的高压大功率驱动系统带来严重的电磁噪声,总线通信系统容易受到该噪声干扰,可能对车辆运行造成影响。因此研究电磁干
本论文的研究对象是中国第一座MW级塔式太阳能热发电站,研究内容是对该电站进行系统建模并对系统控制逻辑进行探讨。该电站采用多面定日镜作为聚光器,将太阳法向直射辐射能量反
数学课堂教学是一种双边活动,学生是学习活动的主人,教师是活动的引导者.学生学习是一种个性化行为.作为教师,应当在课堂教学环境中创设一个有利于张扬学生个性的课堂,让学生
期刊
随着电力电子技术、计算机技术和现代控制理论的发展,由逆变器供电的电机驱动系统的相数不再受到供电相数的限制。在大功率、高可靠性和低直流供电电压应用场合,多相电机驱动系
激光制导控制系统是激光制导技术的核心技术,激光制导因其命中率高、抗干扰能力强、造价低等优势,被越来越多地应用于导弹、炮弹、炸弹等军事武器装备中。同时,激光制导控制技术
本文研究了在大型电力系统中应用超导储能(SMES,Superconducting Magnetic Energy Storage)装置解决暂态稳定性的基础性问题。其关键性工作包括五个部分,SMES的机电暂态分析数
蒸发冷却技术利用介质流动沸腾换热的方式对电机进行冷却,与传统电机冷却方式相比,在安全性、可靠性、冷却效果、运作维护等方面具有突出的优势,颇具发展前景。蒸发冷却技术在水
光伏并网逆变器作为并网型光伏发电系统能量转换和控制的中心,影响整个系统的运行性能。从成本、可靠性、可维护性等方面考虑,其拓扑正朝向谐波特性较好的多电平结构发展。其
随着风电产业的迅速发展,风力发电相关技术也得到了极大的进步,风力发电规模和集成化的发展趋势也对风力发电机组提出了更高的要求,在电网发生故障的情况下,不能随意的脱离电网,必