模塊化多電平高壓直流輸電系統(tǒng)控制及環(huán)流分析.pdf

1、模塊化多電平換流器因其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，與其他種類的換流器相比具有各方面的優(yōu)勢(shì)，因此模塊化多電平高壓直流輸電代表著未來高壓直流輸電的發(fā)展方向。然而其尚處于起步階段，因此仍存在一定的問題，比如模塊化多電平換流器的調(diào)制控制和橋臂環(huán)流分析等。本文在研究了模塊化多電平換流器以及其應(yīng)用的高壓直流輸電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略的基礎(chǔ)上，對(duì)這些問題展開了相應(yīng)的研究。
　　首先，在與現(xiàn)有的兩種典型的調(diào)制算法（載波移相調(diào)制法和最近電平逼近法）對(duì)比的基礎(chǔ)

2、上，提出了一種新型可變積分雙循環(huán)映射調(diào)制算法，經(jīng)過分段處理、預(yù)設(shè)輸出和積分調(diào)制，并通過雙循環(huán)映射選擇策略得到最終的調(diào)制信號(hào)。該算法開關(guān)損耗低，輸出電壓的諧波畸變小，且能很好地抑制懸浮電容的電壓波動(dòng)。除此之外，該算法還易于實(shí)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。通過MATLAB/SIMULINK對(duì)兩種典型的調(diào)制策略和提出的新型調(diào)制算法進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該新型調(diào)制算法的有效性和正確性。
　　其次，提出了一種模塊化多電平換流器橋臂環(huán)流分析方法。當(dāng)上

3、下橋臂完全對(duì)稱時(shí)，可利用待定系數(shù)法對(duì)已提出的描述橋臂環(huán)流穩(wěn)態(tài)特性的積分方程進(jìn)行求解，從而得到其穩(wěn)態(tài)解析式。而對(duì)于橋臂不對(duì)稱情況，則解出與之相關(guān)的二階微分方程，從而得到了橋臂不對(duì)稱時(shí)的穩(wěn)態(tài)解析式。利用得到的穩(wěn)態(tài)解析式，進(jìn)一步得出了懸浮電容電壓波動(dòng)的穩(wěn)態(tài)解析表達(dá)式，并對(duì)環(huán)流的諧振特性進(jìn)行了相應(yīng)的分析。除此之外，還闡述了器件選擇的相關(guān)原則。通過MATLAB/SIMULINK對(duì)環(huán)流分析和諧振分析進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論的正確性和有效性。