模塊化多電平直流輸電的控制方法與環(huán)流抑制研究.pdf

1、模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)是近年來提出的一種應(yīng)用于柔性直流輸電領(lǐng)域的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是柔性直流輸電的一個重大突破。與傳統(tǒng)的電壓源換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，MMC采用模塊化串聯(lián)，對電力電了器件要求低，避免了開關(guān)器件的直接串聯(lián)，可以省去大容量濾波器。但是MMC中三個相單元之間的環(huán)流抑制問題，是國內(nèi)外MMC研究工作中的一大難題。本文針對MMC的環(huán)流抑制問題提出了一種新的基于載波移相調(diào)制策略的

2、環(huán)流抑制方法，并將其應(yīng)用于直流輸電系統(tǒng)中。通過對環(huán)流的抑制可以減小流過電力電子開關(guān)的電流，減小系統(tǒng)損耗，減小系統(tǒng)的發(fā)熱損耗，對MMC在高壓直流輸電中的應(yīng)用具有重要意義。本文的主要工作有：
　　(1)介紹了研究MMC-HVDC的背景和意義，以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，說明本次課題的主要研究工作。
　　(2)分析了MMC-HVDC的主要拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以及子模塊的結(jié)構(gòu)，在分析其工作原理的基礎(chǔ)上，建立了MMC-HVDC系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并說明其運

3、行特性。
　　(3)改進了傳統(tǒng)載波移相調(diào)制策略，在傳統(tǒng)載波移相調(diào)制波中加入新的參考分量，使環(huán)流實際值跟蹤參考值，完成對MMC中環(huán)流大小的抑制。外環(huán)控制采用PI控制，電流內(nèi)環(huán)采用比例諧振控制器，這種控制器能夠在αβ靜止坐標(biāo)系下對交流量進行無靜差跟蹤、容易實現(xiàn)低次諧波補償并且不存在耦合和前饋補償。
　　(4)最后在PSCAD/EMTDC中搭建七電平MMC-HVDC仿真平臺，對本文中提出的MMC控制策略進行了仿真研究。探討了載波移