基于MMC的高壓直流輸電關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter，MMC)以其獨(dú)特的模塊化設(shè)計(jì)使其具備波形質(zhì)量高、處理故障能力強(qiáng)、開關(guān)頻率低、制造難度低等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于高壓直流輸電領(lǐng)域。本文針對模塊化多電平變換器搭建了仿真模型及實(shí)驗(yàn)平臺，驗(yàn)證理論分析和控制策略的有效性。在此基礎(chǔ)上，研究分析基于MMC的兩端高壓直流輸電（MMC-HVDC）系統(tǒng)的工作原理、數(shù)學(xué)模型及控制策略并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。本文主要內(nèi)容如下：
　?。?）總

2、結(jié)分析了MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及適用場合，建立了表征內(nèi)、外部電壓、電流運(yùn)行特性的數(shù)學(xué)模型。從抑制交流側(cè)諧波電流及負(fù)序電流、降低內(nèi)部環(huán)流、限制故障電流上升率等三個(gè)角度出發(fā)，設(shè)計(jì)橋臂電抗器感值的選擇方法。根據(jù)允許的子模塊電容電壓波動范圍，設(shè)計(jì)子模塊電容器容值的選擇方法。
　　（2）對比分析多載波層疊、多載波移相、改進(jìn)的多載波移相、最近電平逼近等調(diào)制策略的優(yōu)缺點(diǎn)，并研究了適用于前三種調(diào)制策略的分級式電容電壓均衡控制器和適用于最近電平逼近調(diào)制策略

3、的電壓排序算法。對于環(huán)流，討論了環(huán)流產(chǎn)生機(jī)理及環(huán)流成分，得到了在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制模型。同時(shí)，改進(jìn)了平均電容電壓控制模型，使其兼具電容電壓均衡和環(huán)流抑制的功能。
　?。?）搭建了三相MMC實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，詳細(xì)闡述了硬件部分和軟件部分的架構(gòu)及主要單元的實(shí)現(xiàn)方法。同時(shí)，在離散域給出了控制器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法，并在實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上驗(yàn)證了分級式電容電壓均衡控制策略及改進(jìn)型環(huán)流抑制策略的有效性。
　?。?）基于對模塊化多電平變換器的研究，分析了MMC