模塊化多電平變換器環(huán)流抑制和調制策略研究.pdf

1、模塊化多電平變換器(MMC)以其高模塊化、高靈活性的優(yōu)勢在中高壓大功率領域得到廣泛應用，各國學者在其環(huán)流抑制策略、調制策略及電容電壓平衡策略等方面展開了深入的研究，但 MMC發(fā)展還不夠成熟，一些技術問題亟待解決。本文針對模塊化多電平變換器的環(huán)流抑制策略和調制策略進行重點研究。深入研究模塊化多電平變換器的環(huán)流產生機理和通用環(huán)流抑制策略，從輸出電能質量、控制復雜度和適合的應用場合等方面對比不同調制策略的性能，并提出一種在輸出電平數(shù)較少和較多

2、場合下均適用的調制策略。
　　本文按照子模塊結構和工作原理、單相MMC工作原理、三相MMC的四象限運行特性的思路，分析了子模塊和MMC的等效電路，深入分析了MMC的工作原理、內部和外部動態(tài)特性，在此基礎上深入分析了 MMC主電路參數(shù)的計算和選取原則，并給出本文MATLAB/Simulink仿真系統(tǒng)的電路及主電路參數(shù)。
　　研究了模塊化多電平變換器的整體控制架構，包括變換器級別的雙閉環(huán)控制策略和閥組級別的子模塊電容電壓平衡策略

3、。從相單元能量脈動的角度解析了模塊化多電平變換器環(huán)流產生的機理，并研究一種通用環(huán)流抑制策略，該策略無須坐標變換，并在單相和三相模塊化多電平變換器中通用。通過仿真對比研究了采用該環(huán)流抑制策略前后環(huán)流、橋臂電流、子模塊電容電壓脈動幅度、交流側輸出電壓和電流以及相單元能量波動的特性，考察了該環(huán)流抑制策略的控制效果。對各類多載波調制策略和最近電平調制策略，該環(huán)流抑制策略均能將 MMC環(huán)流控制在允許范圍內。
　　最后，本文重點研究了模塊化多

4、電平變換器的調制策略，首先詳細分析了載波移相調制策略和最近電平逼近調制策略的原理和特性。然后提出一種改進的基于虛擬磁鏈模型預測的新型調制策略，該策略在輸出電平數(shù)較少和較多的場合下均適用，通過仿真考察該調制策略的輸出電壓、電流特性，驗證了該策略的正確性和有效性。最后通過仿真對比研究了三種不同調制策略的穩(wěn)態(tài)特性和在負載突變、負載電阻漸變以及調制比突變三種情況下的動態(tài)特性，對比三種策略的優(yōu)勢和不足，為MMC不同的應用場合選擇不同的調制策略提供