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电气应用 2014年第21期33卷 66-70页

作者：周书颖高超绪杜少通周娟中国矿业大学信息与电气工程学院

针对H桥级联型静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)提出一种改进的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法。仿真分析表明该算法在保证较好的电流补偿效果的同时能实现相间电压平衡及相内子模块电压平衡... 详细信息

针对H桥级联型静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)提出一种改进的模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法。仿真分析表明该算法在保证较好的电流补偿效果的同时能实现相间电压平衡及相内子模块电压平衡的要求。

关键词： H桥级联型静止同步补偿器模型预测 45°坐标系相间平衡子模块电压平衡控制

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不对称情况下模块化多电平电力电子变压器控制策略研究

不对称情况下模块化多电平电力电子变压器控制策略研究

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作者：苏嘉彬东南大学

学位级别：硕士

随着智能电网概念的兴起以及分布式发电技术的推广,电力电子变压器以其能量密度高、灵活可控性强的优点,将在电力系统中发挥日益重要的作用。目前,电力电子变压器普遍采用输入级、隔离级和输出级三级式结构,将扩展性良好的模块化多电平... 详细信息

随着智能电网概念的兴起以及分布式发电技术的推广,电力电子变压器以其能量密度高、灵活可控性强的优点,将在电力系统中发挥日益重要的作用。目前,电力电子变压器普遍采用输入级、隔离级和输出级三级式结构,将扩展性良好的模块化多电平拓扑作为其输入级,有助于拓宽电力电子变压器的应用范围。因此,研究模块化多电平电力电子变压器在各类运行工况下的控制策略,对电力系统的发展和稳定都意义重大。本文在详细分析MMC型PET工作原理的基础上,分别建立了输入级、中间级、输出级的数学模型,对比了双调制波载波移相调制策略和最近电平逼近调制策略用于MMC型PET的优缺点,重点研究了MMC型PET在对称或不对称情况下各级的闭环控制策略。当MMC型PET三相对称时,对于输入级,本文采用子模块电压平衡控制、电流控制、负序二倍频环流抑制相结合的整体控制策略;对于中间级,针对多个DAB变换器输出并联结构,本文提出了通过输入均压实现各DAB变换器功率平衡的控制策略;对于输出级三相逆变器,本文采用控制输出电压的控制策略。当MMC型PET三相不对称时,本文对比了抑制交流侧负序电流和抑制直流侧电压波动两种不同控制目标的输入级电流控制策略,提出了适用于MMC型PET的电流控制、各序二倍频环流抑制相结合的控制策略,同时实现了保持输入交流电流三相对称和维持输出直流母线电压恒定两个控制目标。最后,本文通过Matlab/Simulink平台搭建了MMC型PET模型,针对输入级交流侧三相对称和不对称情况、输出级负载不对称情况分别进行了仿真分析,验证了本文提出的MMC型PET控制策略在各种运行工况下的有效性。

关键词：模块化多电平电力电子变压器双调制波载波移相调制子模块电压平衡控制电流控制环流抑制三相不对称

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模块化多电平换流器及其控制策略研究

模块化多电平换流器及其控制策略研究

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作者：李登魁安徽理工大学

学位级别：硕士

MMC是一种具有多电平、低谐波以及高质量输出特性的电压源型拓扑电路,模块化的结构赋予其良好的系统拓展性和适应性,具有开关频率低、四象限运行等优势,作为柔性直流输电工程应用中最具有发展前景的拓扑结构,其在以太阳能、风能等清洁... 详细信息

MMC是一种具有多电平、低谐波以及高质量输出特性的电压源型拓扑电路,模块化的结构赋予其良好的系统拓展性和适应性,具有开关频率低、四象限运行等优势,作为柔性直流输电工程应用中最具有发展前景的拓扑结构,其在以太阳能、风能等清洁能源为主的远距离、大容量输电领域得到了高度的关注和广泛的应用。首先,本文对MMC的拓扑结构、工作原理以及输出特性等进行研究,在建立MMC数学模型以及相间环流表达式的基础上,对系统环流组成及抑制方法进行分析。其次,对MMC的调制策略及子模块均压策略展开研究:基于改变驱动脉冲分配规则、实现子模块充放电时间一致的前提,在CDPWM中引入虚拟循环映射（virtual loop mapping,VLM）,为排除因元器件参数的差异性对子模块电容电压状态的干扰,在VLM中加入电压排序法,并重新设定脉冲循环规则,同时设计了一种基于载波分段变频的CDPWM调制方法来降低高次谐波。为解决NLM调制在低电平领域输出波形质量不佳的问题,在调制过程中加入二倍频正负变化的电压偏移量,增加了原有系统输出电压电平数。在对上述调制策略综合比较后,设计了一种低开关频率运行的MMC混合调制策略,该方法在NLM策略的基础上加入脉宽调制,对拟合误差进行二次调制的过程中采用规则采样法,减少了调制周期内子模块的投切频率,考虑到电压排序法在子模块数量较多时复杂的计算量以及频繁、重复的投切动作,重新设计了子模块单元选择法,其能够最大程度上保持子模块原有的工作状态,对系统平衡状态的影响最小,同时还设计了子模块电压闭环控制策略,对投切过程进行实时反馈。然后,对MMC的系统控制策略、环流抑制策略展开研究,基于双闭环控制结构进行了内环电流控制器、外环功率控制器的设计和仿真建模,在明确相间环流产生及抑制方法后进行了环流抑制器的仿真建模。最后,通过MATLAB/SIMULINK仿真表明,VLM控制策略和加入电压排序法的选择性VLM控制策略能迅速使各子模块电容电压保持同步波动,基于载波分段变频的CDPWM策略能够有效抑制系统中的高次谐波;改进后的NLM调制策略能在不改变系统条件且增加了输出电压电平数;混合调制策略下MMC系统输出波形具有较低的谐波含量和总畸变率,子模块的平均开关频率始终保持在预期理论值的限制范围内,子模块电容电压在闭环控制下始终保持同步小幅波动。图[68]表[3]参考文献[75]

关键词： MMC VLM CDPWM 混合调制策略环流抑制子模块电压平衡控制

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