基于MMC電路的柔性直流輸電變換器調(diào)制算法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在柔性直流輸電系統(tǒng)中,模塊化多電平變換器(Modular Multilevel converter,MMC)可通過模塊化級聯(lián)控制子模塊的投入與切除來靈活合成端口輸出電壓。該結構輸出階躍電壓低,輸出波形質(zhì)量較高且故障處理能力強?;贛MC變換器的柔性直流輸電電流的控制使得系統(tǒng)無功與有功可獨立進行調(diào)節(jié)和控制,進而可實現(xiàn)異步聯(lián)網(wǎng)、孤島供電及新能源等分布式能源入網(wǎng)。本文通過分析MMC變換器工作原理,建立其數(shù)學模型并研究了MMC拓撲的幾種改進型調(diào)

2、制算法。本文詳細工作介紹如下:
  (1)通過分析模塊化多電平變換器基本工作原理來建立其數(shù)學模型,在此基礎上進行系統(tǒng)環(huán)流的推導,并研究正負序環(huán)流抑制器對該環(huán)流的抑制方法,減輕了開關管的電流應力及消除了直流母線電流低頻振蕩。
  (2)以MMC子模塊電容電壓均衡控制為研究核心,分別采用控制均壓與排序均壓方法。在控制均壓上,通過構建電壓電流雙閉環(huán)并采用比例積分控制器來平衡MMC子模塊電容電壓。在排序均壓上,通過結合最近電平方法,

3、并對橋臂子模塊電壓進行采樣與排序并根據(jù)電流方向?qū)ο鄳幽K進行投入與切除以實現(xiàn)子模塊電壓的平衡。
  (3)在最近電平逼近調(diào)制算法的基礎上,引入子模塊電壓偏移修正量的概念,通過疊加由于系統(tǒng)參數(shù)不一致而引起的子模塊電壓偏移修正量,結合排序均壓算法進行子模塊均壓,解決了傳統(tǒng)算法由于系統(tǒng)參數(shù)變化所導致的橋臂間子模塊均壓失效等問題,較好地實現(xiàn)了變換器上下橋臂間子模塊電壓均衡控制的目的。
  (4)在MMC子模塊電壓的均衡控制中,采用

4、快速空間矢量算法(Space Vector PulseWidth Modulation,SVPWM)進行子模塊電壓的均衡。該算法通過在扇區(qū)判斷和矢量作用時間過程的簡單加減運算和移位操作,極大的減小了數(shù)字控制器的運算量和資源占用,使得在該算法的作用前提下結合排序均壓算法實現(xiàn)對MMC系統(tǒng)進行較好地控制。
  (5)本文通過m語言編程和Matlab/Simulink仿真,采用自動模塊生成技術,分別自動生成單橋臂8個、20個子模塊和單橋臂

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