模塊化多電平功率變換系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter，MMC）因其開(kāi)關(guān)耗損小、不依賴于器件串聯(lián)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為高壓大功率變流領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)模塊化多電平功率變換系統(tǒng)的工作原理及控制策略進(jìn)行了深入的研究。
　　論文總結(jié)了模塊化多電平功率變換系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，分析了MMC的工作原理，并給出了MMC的簡(jiǎn)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，在此基礎(chǔ)上分析了MMC環(huán)流并總結(jié)了MMC的運(yùn)行特性。
　　對(duì)等腰三角載波移相的SPW

2、M技術(shù)、基于載波垂直分布的載波層疊SPWM技術(shù)及最近電平逼近調(diào)制技術(shù)的三種典型調(diào)制方法從實(shí)現(xiàn)方法、諧波抑制能力和對(duì)子模塊電容電壓影響等方面進(jìn)行了對(duì)比研究，并在 Matlab/Simulink仿真環(huán)境下分別仿真測(cè)試，結(jié)合仿真結(jié)果給出了這三種控制策略的適用環(huán)境。
　　考慮到橋臂電容電壓波動(dòng)對(duì)輸出波形的影響，對(duì)MMC的電壓平衡控制進(jìn)行了研究，針對(duì)傳統(tǒng)電容電壓排序法存在的復(fù)雜性問(wèn)題，本文對(duì)此進(jìn)行了創(chuàng)新，提出了橋臂電容電壓的優(yōu)化控制，并在

3、Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明優(yōu)化法具有良好的電壓、電流輸出波形以及低的電壓畸變率。
　　對(duì)模塊化多電平變換系統(tǒng)的閉環(huán)負(fù)反饋進(jìn)行了研究，分析了MMC在兩類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景—無(wú)源逆變電路和有源變流電路的閉環(huán)負(fù)反饋控制。MMC在無(wú)源逆變電路的控制目標(biāo)是使輸出電壓波形盡可能的接近正弦波；MMC在有源變流電路的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)對(duì)變流器交流網(wǎng)側(cè)電流的控制。
　　在理論分析和仿真的基礎(chǔ)上，對(duì)模塊化多電平變換系統(tǒng)進(jìn)行了

4、綜合仿真實(shí)驗(yàn)。MMC在無(wú)源逆變的算例仿真結(jié)果表明 MMC用于無(wú)源逆變時(shí)擁有良好的電壓、電流輸出特性；MMC在單位功率因數(shù)整流的算例仿真表明其能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直流輸出；MMC在STATCOM的算例仿真中，采用無(wú)功功率控制時(shí)MMC具有更低的橋臂電容電壓波動(dòng)和更好的電流輸出波形；采用電壓控制時(shí)，MMC能夠維持公共耦合點(diǎn)電壓的穩(wěn)定。
　　本文對(duì)控制策略的研究，給工程實(shí)施中如何根據(jù)MMC器件及所需輸出特性來(lái)選取合適的控制策略提供了參考，提出的優(yōu)