基于無公共儲能單元的MMC-STATCOM控制策略研究.pdf

1、近年來隨著電力電子變換器在電力系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，人們對其功率與電壓等級的要求越來越高，功率開關(guān)器件限制了電力電子變換器在高壓大功率場合的應(yīng)用。此外，傳統(tǒng)變換器較高的開關(guān)頻率增大了損耗。模塊化多電平變換器(MMC)作為級聯(lián)多電平變換器的新成員，有效提高了電力電子變換器功率處理能力與電壓等級，此外MMC可以在較低的開關(guān)頻率下具有較好的輸出特性。傳統(tǒng)的MMC的公共直流側(cè)儲能環(huán)節(jié)的存在使其在中高壓直流輸電中具有廣泛的應(yīng)用。鑒于MMC的模

2、塊化設(shè)計(jì)、輸出特性好的特點(diǎn)，其在高壓大功率靜止無功補(bǔ)償器中也有較好的發(fā)展前景，本文研究內(nèi)容即MMC在靜止無功補(bǔ)償器中的應(yīng)用，主要包括其數(shù)學(xué)建模、預(yù)充電策略、調(diào)制方式、以及穩(wěn)壓控制策略和電流控制策略。
　　1）首先對傳統(tǒng)的多電平變換器進(jìn)行了比較，針對傳統(tǒng)多電平變換器的缺點(diǎn)，指出MMC除了在柔性直流輸電中具有廣泛應(yīng)用外，在靜止無功補(bǔ)償器中的應(yīng)用前景也亟待研究。在傳統(tǒng)MMC拓?fù)涞幕A(chǔ)上，針對無公共直流儲能環(huán)節(jié)的新型MMC拓?fù)洌M(jìn)行數(shù)學(xué)建

3、模，對其基本工作原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　2）對MMC的預(yù)啟動策略包括自勵式、他勵式的啟動方式進(jìn)行詳細(xì)介紹，并結(jié)合新型MMC-STATCOM拓?fù)?，將自勵式充電方式與控制器高頻整流相結(jié)合，可以滿足功率單元直流側(cè)電壓在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到指令電壓值的要求。此外，對載波移相調(diào)制策略在新型MMC-STATCOM中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，針對子模塊個(gè)數(shù)為奇數(shù)和偶數(shù)兩種情況進(jìn)行分析。
　　3）MMC-STACOM正常工作的前提是其功率單元直流側(cè)電