模块化多电平变流器调速系统变频控制

作     者：殷实 谭国俊 方磊 曹晓冬 Yin Shi;Tan Guojun;Fang Lei;Cao Xiaodong

作者机构：中国矿业大学信息与电气工程学院徐州221116 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2016年第31卷第20期

页      面：139-150页

核心收录：

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：江苏省研究生培养创新工程(KYLX_1380) 江苏省自然科学基金(BK20140204)资助项目 

主　　题：模块化多电平变流器驱动系统 共模电压控制 偏置电压控制 模式切换 降低系 统损耗 

摘      要：模块化多电平变流器(MMC)凭借着诸多优势成为高电压大功率工况下的核心拓扑。但MMC变频调速系统运行于低频状态时存在桥臂能量分配不均衡、子模块电容电压波动严重等问题,不仅影响变频器全速域运行能力,甚至威胁系统安全。为解决上述问题,提出一种基于共模电压与偏置电压控制的MMC变频调速系统全速域运行方法,旨在通过控制系统各桥臂瞬时功率以快速抑制子模块电压波动。首先,构建系统数学模型,分析悬浮电容电压波动影响因素;其次,设计变频调速系统的低频控制器与在线模式切换环节;最后,为验证所提控制策略的可行性和有效性,对其进行仿真和实验的对比分析。实验结果表明,所提控制策略能有效抑制MMC变流器子模块电压波动,完成不同频段平滑切换,降低系统损耗,改善系统输出品质,提升MMC系统安全运行能力。