MMC的建模和實時仿真技術(shù)研究.pdf

1、近年來，模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter)作為一種新型多電平換流器拓?fù)洌哂械刃ч_關(guān)頻率高、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，引來越來越多的關(guān)注，其在柔性直流輸電領(lǐng)域的應(yīng)用也成為研究熱點(diǎn)。由于MMC變換器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的離線仿真軟件已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)高性能運(yùn)行的要求，實時仿真技術(shù)的應(yīng)用可以解決復(fù)雜模型研究的技術(shù)難題。本文針對MMC變換器和MMC直流輸電系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行了研究和實時仿真驗證，主要內(nèi)容包括:

2、　　(1)詳細(xì)分析了MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，建立了MMC等效數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB/Simulink離線仿真軟件對適用于MMC的兩種載波移相調(diào)制方法進(jìn)行了仿真對比分析，得出兩種調(diào)制方法應(yīng)用于MMC中的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　(2)圍繞MMC的控制策略展開研究:采用了橫向的電容電壓平均控制和縱向的電容電壓平衡控制方法，完成了子模塊電容電壓均衡的控制目標(biāo)。針對MMC內(nèi)部環(huán)流問題，提出了一種基于PR調(diào)節(jié)器的改進(jìn)型環(huán)流抑制策略，降低補(bǔ)償延時

3、，改善環(huán)流抑制效果。采用了一種在線式預(yù)充電方法，利用電網(wǎng)交流電源完成MMC系統(tǒng)啟動前子模塊電容電壓的建立過程。
　　(3)圍繞MMC在柔性直流輸電領(lǐng)域的應(yīng)用展開研究:在分析了MMC直流輸電系統(tǒng)的工作原理和數(shù)學(xué)模型建立的基礎(chǔ)上，介紹了MMC直流輸電系統(tǒng)三級控制方法，并針對兩種直流輸電模式:雙端有源和向無源網(wǎng)絡(luò)供電的MMC直流輸電系統(tǒng)中的控制策略分別進(jìn)行了研究。
　　(4)基于系統(tǒng)規(guī)模和仿真效率的因素考慮，在RT-LAB實時仿真