模塊化多電平換流器的電容電壓波動抑制技術(shù)研究

1.69萬字 43頁 原創(chuàng)作品已通過查重系統(tǒng)


摘 要
模塊化多電平換流器(modular multilevel converter MMC)作為高壓直流輸電(high voltage direct current HVDC)的多電平拓撲換流器，相較于其他拓撲結(jié)構(gòu)有開關(guān)損耗低、結(jié)構(gòu)簡單、擴展性強、輸出諧波小等多種優(yōu)點。作為MMC的固有缺陷，電容電壓波動將對系統(tǒng)運行產(chǎn)生不良影響。尤其對于電機控制，在低頻低速運行時MMC需要更大的電容來抑制波動，這將限制MMC在電機驅(qū)動等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。如何抑制MMC在低頻情況下的電容電壓波動成為了研究的難點和要點。本文分析了MMC的工作原理、調(diào)制策略及相關(guān)控制方法。在此基礎(chǔ)上詳細的分析了MMC子模塊電容電壓波動形成機理，并從橋臂能量的角度分析了如何抑制電壓波動，并采用一種基于閉環(huán)環(huán)流注入的電容電壓波動抑制方法。本文還提出了適用于MMC低頻運行的整體控制策略以及梯形波注入的思想。在理論方法提出后，本文通過在MATLAB的Simulink中搭建的仿真模型驗證了電容電壓波動抑制方法的有效性。最終在樣機上進行實驗，得出實驗結(jié)果。

關(guān)鍵詞：模塊化多電平換流器(MMC)；低頻運行；波動抑制；梯形波注入