检索结果-南通市图书馆

应用于MMC换流阀的新型子模块电容电压波动抑制策略

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南方电网技术 2023年第8期17卷 58-66页

作者：杨银国于珍李力刘洋陆秋瑜广东电网有限责任公司电力调度控制中心广州510030

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的体积和建造成本主要受到子模块电容的限制。主动注入二倍频环流或者三次谐波电压是一种有效的降容方式,但已有的谐波注入策略大多采用离线查表的方式计算注入参数,当工况发生变... 详细信息

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的体积和建造成本主要受到子模块电容的限制。主动注入二倍频环流或者三次谐波电压是一种有效的降容方式,但已有的谐波注入策略大多采用离线查表的方式计算注入参数,当工况发生变化时,需要重新计算注入参数,不适用于工况频繁变化的场景,且对于二者同时注入的耦合效应尚缺少分析。为此,首先分析了二、三次谐波协同注入对子模块电容电压波动的影响,接着研究了其对MMC运行特性的影响并给出注入参数的约束条件。然后,基于对子模块电容电压波动的分析,给出了谐波协同注入参数的优化结果。最后,在PSCAD中搭建了双端MMC模型,对所提策略进行了仿真验证,结果表明谐波协同注入策略能够有效抑制子模块的电容电压波动。

关键词： MMC 子模块电容电压谐波协同注入降容

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基于ADALINE的MMC子模块电容电压均衡控制方法

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电力电子技术 2018年第2期52卷 44-46页

作者：叶萍周倩周健任建锋苏州工业职业技术学院江苏苏州215000 苏州艾思兰光电有限公司江苏苏州215000 苏州大学江苏苏州215000

目前模块化多电平变换器(MMC)多数应用场合中采用的子模块(SM)均压控制策略,大多需要采集SM电容电压,对于电压与功率等级较高的应用场合,由于需要采集所有的SM电容电压,系统的建设成本和占地面积将随SM个数的增多而显著增多。因此基于... 详细信息

目前模块化多电平变换器(MMC)多数应用场合中采用的子模块(SM)均压控制策略,大多需要采集SM电容电压,对于电压与功率等级较高的应用场合,由于需要采集所有的SM电容电压,系统的建设成本和占地面积将随SM个数的增多而显著增多。因此基于自适应线性神经元(ADALINE)原理,提出了一种无需SM电容电压传感器的SM电容电压监测方法。该方法能有效预测SM电容电压值且无需占用较多的控制器资源。实验结果表明,该方法简单有效,易于实现,具有较高的应用与理论研究价值。

关键词：变换器自适应线性神经元子模块电容电压

基于有源功率解耦的MMC子模块电容电压低频纹波抑制

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基于有源功率解耦的MMC子模块电容电压低频纹波抑制

作者：苏航西南交通大学

学位级别：硕士

随着经济与科技的不断发展,全球对清洁能源和电力的需求正在快速上升,越来越迫切需要包括可再生能源并网、分布式发电并网、海岛供电等应用领域技术的发展。而高压直流输电(High voltage direct current,HVDC)技术由于克服了长距离交流... 详细信息

随着经济与科技的不断发展,全球对清洁能源和电力的需求正在快速上升,越来越迫切需要包括可再生能源并网、分布式发电并网、海岛供电等应用领域技术的发展。而高压直流输电(High voltage direct current,HVDC)技术由于克服了长距离交流输电的限制,在确保输电性能稳定的同时保证电气损耗小,未来可在这些领域实现更多应用。近年来,模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)技术凭借其模块化设计、效率高以及输出谐波低等优点被HVDC设备的主要制造商所青睐,有望在HVDC工程中实现更多部署,因此,对于MMC系统进行更深入研究,具有重要的理论价值和工程应用价值。本文以MMC系统作为主要研究对象,以减小子模块电容电压纹波为主要目标进行研究工作。首先,基于单相逆变MMC拓扑,阐明MMC基本工作原理,分析并建立数学模型,阐明基于单相逆变MMC的基本控制目标及控制系统架构;推导MMC运行时子模块电容电压及功率纹波产生机理,表明子模块电容电压中存在基频和二倍频为主要成分的低频纹波电压。该部分的理论分析是整体研究工作基础。其次,从MMC子模块拓扑重构角度出发,结合单相整流器中的有源功率滤波解耦技术,提出基于电感储能的MMC子模块重构方案。从子模块纹波功率入手,分析该拓扑的基本工作原理,通过合理控制储能电感的电流来消纳子模块电容中的低频功率脉动。实现计及MMC输出电流、子模块电容平均电压、环流、子模块电容电压均衡、电感电流在内的多目标控制,并设计相应控制器参数。针对单相逆变MMC模型,通过PLECS仿真软件从稳态和动态两个角度验证所提方案可有效抑制子模块电容电压纹波,且系统响应速度快。再次,从功率密度考虑,由于电容作为储能装置更有利于提高系统功率密度,因此提出一种基于对称电容结构的MMC子模块重构方案以减小子模块直流侧电压纹波。通过控制子模块中两个电容电压,使得两电压中交流分量大小相同、方向相反,直流量之和为传统子模块电容电压即可实现恒定的子模块直流侧电压。分析对称电容中的能量波动情况,得出子模块中对称电容参数的选型原则。基于该拓扑,分析该拓扑各变量的关系,指明该拓扑与传统MMC子模块电路无耦合关系,并且建立系统整体模型,阐明系统各个变量之间的耦合关系;根据系统模型,设计电压纹波抑制策略。基于单相逆变MMC模型,通过PLECS仿真软件验证所提方案可以很好抑制电容电压低频纹波,且不会增加MMC桥臂电流以及环流,与传统MMC相比,可明显提升系统功率密度。最后,结合现有实验平台,搭建两种有源功率解耦电路,对子模块纹波抑制、系统稳态性能、动态响应等性能进行小功率实验验证。

关键词：模块化多电平变流器有源功率解耦子模块电容电压低频纹波电压抑制

模块化多电平换流器电容电压的分布式均衡控制方法

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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电力系统自动化 2016年第17期40卷 197-203页

作者：李建国杨文博宋强黄永章刘文华华北电力大学电气与电子工程学院北京市102206 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

子模块电容电压的均衡控制是模块化多电平换流器(MMC)的关键问题,通常的做法是在中心控制器通过排序法或附加控制量法集中实现电容电压的均衡控制,当级联的子模块数目巨大时,中心控制器存在占用计算资源过多甚至难以实现的问题。提出一... 详细信息

子模块电容电压的均衡控制是模块化多电平换流器(MMC)的关键问题,通常的做法是在中心控制器通过排序法或附加控制量法集中实现电容电压的均衡控制,当级联的子模块数目巨大时,中心控制器存在占用计算资源过多甚至难以实现的问题。提出一种MMC子模块电容电压的分布式均衡控制方法,将电容电压的均衡控制环分散到各子模块控制器中实现,每个子模块控制器仅需要完成自身电容电压追踪桥臂电容电压平均值的控制,均衡控制环简单且占用计算资源小,当级联的子模块数目大幅增加时,中心控制器的计算资源变化较小。通过对基于MMC的双端柔性直流输电系统的RT-LAB仿真结果和物理试验结果验证了所提出的分布式均衡控制方法的正确性和有效性。

关键词：模块化多电平换流器直流电压均衡控制电压源换流器型高压直流输电子模块电容电压

不平衡电网下模块化多电平换流器的直流环流均衡策略

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电工技术学报 2024年第2期39卷 541-553页

作者：潘子迅杨晓峰赵锐崔晨阳郑琼林北京交通大学电气工程学院北京100044

不平衡电网下模块化多电平换流器(MMC)存在三相直流环流不均衡问题,易导致相间电流应力和热应力差异,降低其在不平衡工况下安全运行能力。该文从桥臂功率角度分析不平衡电网下三相MMC直流环流不均衡现象和基于零序电压注入的直流环流均... 详细信息

不平衡电网下模块化多电平换流器(MMC)存在三相直流环流不均衡问题,易导致相间电流应力和热应力差异,降低其在不平衡工况下安全运行能力。该文从桥臂功率角度分析不平衡电网下三相MMC直流环流不均衡现象和基于零序电压注入的直流环流均衡机理。提出一种零序电压注入的直流环流均衡方法,通过网侧电流与直流环流偏差量计算得到零序电压相位,经过比例谐振控制器生成零序电压注入量,进而实现直流环流的快速、有效均衡。在所提出的控制策略的基础上,研究该方法对MMC桥臂电流峰值、有效值及子模块电容电压纹波的影响规律。仿真与实验结果验证了该文理论分析与控制策略的有效性。

关键词：不平衡电网模块化多电平换流器直流环流零序电压注入桥臂电流子模块电容电压

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直流故障下全桥型多电平换流器模块电压分析

高压电器 2016年第5期52卷 101-108页

作者：刘欣和吴金龙郭宁宁童瞳姚为正西安许继电力电子技术有限公司西安710075 国网陕西省电力公司电力科学研究院西安710075

基于全桥子模块的模块化多电平换流器(FBMMC)在闭锁后可以提供与电流方向相反的反电动势,是保持交流断路器不跳开的情况下实现柔性直流输电系统直流侧故障穿越的理想拓扑。通过对全桥拓扑子模块(FBSM)的工作模式和FBMMC控制方法进行研究... 详细信息

基于全桥子模块的模块化多电平换流器(FBMMC)在闭锁后可以提供与电流方向相反的反电动势,是保持交流断路器不跳开的情况下实现柔性直流输电系统直流侧故障穿越的理想拓扑。通过对全桥拓扑子模块(FBSM)的工作模式和FBMMC控制方法进行研究,分析了直流故障发生后FBMMC中子模块电容电压的发展情况,分析结果表明,故障后模块电压会先后经历跌落和抬升两个过程,该发展过程对于直流故障检测方法、子模块电容耐受电压、模块过欠电压保护值等的工程设计具有重要意义,也是能否成功实现直流故障穿越的重要因素。最后的计算和仿真结果表明,文中的分析结果是正确的并且具有较高的精度。

关键词：模块化多电平换流器直流输电系统全桥子模块直流双极短路故障穿越子模块电容电压

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模块化多电平有源滤波器控制策略研究

电力电容器与无功补偿 2017年第1期38卷 35-39,44页

作者：娄晓琪郑焕坤常鲜戎华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

为了增大有源滤波器(APF)的容量,利用了模块化多电平(MMC)型变流器具有耐压等级高和等效频率高的特点,提出了一种三相二十四模块的有源滤波器控制算法。该算法设计了电容电压控制策略,保证子模块电容电压稳定;同时根据模块化多电平换流... 详细信息

为了增大有源滤波器(APF)的容量,利用了模块化多电平(MMC)型变流器具有耐压等级高和等效频率高的特点,提出了一种三相二十四模块的有源滤波器控制算法。该算法设计了电容电压控制策略,保证子模块电容电压稳定;同时根据模块化多电平换流器特点,设计电压间接控制算法使得APF输出i_p-i_q法检测的补偿电流,从而保证系统侧电流为基波正序电流。该方法控制简便,易于实现,Matlab/Simulink仿真实验证明了其有效性。

关键词：有源滤波器(APF) ip-iq检测法子模块电容电压

MMC-HVDC简化有限集快速模型预测控制研究

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电工电能新技术 2019年第6期38卷 16-26页

作者：王杉谢利理王海宇西北工业大学自动化学院

针对应用于模块化多电平换流器的直流输电系统的传统模型预测控制策略存在运算量庞大,配置目标函数加权因子的随机性问题,在分析MMC离散数学模型的基础上,以控制系统输出的最优电压电平组合为目标,提出无加权因子的简化有限集的快速模... 详细信息

针对应用于模块化多电平换流器的直流输电系统的传统模型预测控制策略存在运算量庞大,配置目标函数加权因子的随机性问题,在分析MMC离散数学模型的基础上,以控制系统输出的最优电压电平组合为目标,提出无加权因子的简化有限集的快速模型预测控制策略,运算量大幅度减小,对平衡子模块电容电压、降低交流侧电流波动和抑制循环电流有显著效果。最后,通过Matlab/Simulink平台搭建仿真模型,并基于iHawk实时多处理器环境以及SWB实时仿真平台,进行11电平样机实验,实验结果表明该控制策略的有效性和可行性。

关键词：模块化多电平换流器模型预测控制子模块电容电压循环电流交流电流

配电网混合型MMC双极短路故障后快速恢复策略

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电力科学与技术学报 2023年第5期38卷 121-128页

作者：史明明刘瑞煌袁宇波张宸宇袁晓冬喻建瑜国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏南京211103

故障清除后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的快速恢复技术是柔性直流配电技术的重要研究内容。本文针对子模块混合型MMC故障后由于子模块电容电压不均导致的故障恢复过电流问题,提出了一种桥臂过电流抑制策略,... 详细信息

故障清除后模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的快速恢复技术是柔性直流配电技术的重要研究内容。本文针对子模块混合型MMC故障后由于子模块电容电压不均导致的故障恢复过电流问题,提出了一种桥臂过电流抑制策略,避免解锁过程中桥臂子模块过电流的发生,使得解锁过程能够稳定可靠进行;在此基础上,还研究了基于桥臂电流前馈的子模块电容电压快速均衡方法,可促进换流器解锁时桥臂子模块电容电压快速重新稳定至额定值,有利于提高换流器直流侧电压恢复速度;最后,在MATLAB/Simulink环境中搭建了单端混合型MMC仿真模型,验证了所提控制方法的有效性和可行性。

关键词：混合型MMC 故障闭锁过电流抑制故障恢复子模块电容电压