模塊化多電平換流器的電容電壓波動(dòng)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?fù)鋼Q流器，相較于其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有開關(guān)損耗低、結(jié)構(gòu)簡單、擴(kuò)展性強(qiáng)、輸出諧波小等多種優(yōu)點(diǎn)。作為MMC的固有缺陷，電容電壓波動(dòng)將對系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生不良影響。尤其對于電機(jī)控制，在低頻低速運(yùn)行時(shí)MMC需要更大的電容來抑制波動(dòng)，這將限制MMC在電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(dòng)成為了研究的難點(diǎn)和要點(diǎn)。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(xì)的分析了MMC子模塊電容電壓波動(dòng)形成機(jī)理，并從橋臂能量的角度分析了如何抑制電壓波動(dòng)，并采用一種基于閉環(huán)環(huán)流注入的電容電壓波動(dòng)抑制方法。本文還提出了適用于MMC低頻運(yùn)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(yàn)證了電容電壓波動(dòng)抑制方法的有效性。最終在樣機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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