模塊化多電平變換器在高壓直流輸電上的應用研究.pdf

1、能源問題是個世界問題，已經(jīng)越來越得到人們的關注。新能源技術特別是風能發(fā)電是解決能源危機的一個重要方法。由于海上風速較陸地高，風力比較穩(wěn)定，各種干擾小，風場發(fā)電量大，大力發(fā)展海上風電場，是風力發(fā)電的一個必然趨勢。海上風電場通過高壓直流輸電的方式連接到電網(wǎng)，能夠克服輸電距離和容量有限的問題，因此基于高壓直流輸電的海上風電系統(tǒng)已經(jīng)成為了一個重要的研究熱點。
　　海上風電場直流并網(wǎng)系統(tǒng)已經(jīng)開始進入了多端直流并網(wǎng)方式的階段，在多端直流輸電海

2、上風電場并網(wǎng)系統(tǒng)中，需要進行2~3級的直流變換，則必須需要DC/DC變換器。由于高壓直流輸電技術快速發(fā)展，其電壓水平和容量也變得越來越大，制造適用于中高壓大功率的電力電子變換器應用在高壓直流輸電系統(tǒng)中，是電力電子技術的一大挑戰(zhàn)。模塊化多電平變換器（Modular Multilevel Converter-MMC）具有模塊化設計，開關頻率低，輸出波形好的優(yōu)點，已經(jīng)成為了應用在高壓直流輸電系統(tǒng)中最具有競爭力的變換器之一。
　　本文研究

3、的是應用模塊化多電平變換器做DC/DC變換器，所采用的拓撲是DC/DC半橋 MMC這種背靠背的拓撲。首先分析其基本工作原理，建立其數(shù)學模型，分析了解整個變換器的功率流動規(guī)律；然后尋找適合這種模塊化多電平變換器拓撲的調制方法，在回顧總結模塊化多電平變換器調制方法的基礎上，結合所采用拓撲電路的特點，即中間交流變壓器需要工作在高頻模式，并且對波形質量要求不高，提出了一種改進的最近電平調制方法；接著分析應用改進的最近電平調制方法下的變換器開關器