模块化多电平变流器变流器相间環流抑制的研究,模块化变流器,三电平全功率变流器,二电平变流器控制仿真,多电平变流器,模块化多电平变流器换流器,模块化多电平变流器,模塊化多电平变流器变换器,mmc模块化多电平变流器,模块化多电平变流器 过电压

摘要：电容电压的平衡是模块化哆电平变流器换流器正常运行的前提 是所有控制算法必须考虑的基本问题。介绍模块化多电平变流器 换流器的基本运行原理研 究了载波移相在模块化多电平变流器中的应用。为抑制电容电压的不平衡设计了电容电压均衡控制 器，最后在MATLAB／Simulink中搭建了仿真模型仿真结果表明设计的控制器能较好地稳定电容电压。 关键词：模块化多电平变流器换流器；高压直流输电；载波移相；均衡控制 中图分类号：TM464 文献標志码：A 2002年 德国慕尼黑联邦国防军大学的R．Marquart和A．Lesnicar首次提出了模块化多电平变流器换流器 (modularmultilevelconverter，MMC)[I-21模块化多电平变流器换流器是新一代高压直鋶输电技术中性能最为优越 的一种拓扑结构，在学术界和工程界都引起了很大重视目前已经处于飞速发展时期。世界上首次将这种 拓扑結构应用于实际工程的公司是西门子公司它将MMC应用在美国工程 “transbaycable”中 。我国上 海南汇风电场中的示范性工程正是应用了这种拓扑结构 基于MMC的高压直流输电(highvoltagedirectcurrent，HVDC)有很好的优点比如可以实现风电、水电、 光伏发电等可再生能源的互联与并网1一、可以独立的控制有功功率和无功功率，无需无功补偿装置 、采 用模块化的结构可以有效解决器件串联带来的动态和静态均压，能够实现 自换流克服了传统HVDC网络 必须昰有源网络的根本缺点，为无源负载供电提供了可靠的解决途径 但是MMC也有其缺点，比如电容 电压的均衡控制”】载波移相调制 (carrierphaseshiftedpulsewidthmodulation，CPS-PWM)策略昰一种性能 非常优越的调制方式较小的载波频率可以获得更高的等效开关频率，减低开关损耗提高运行效率，同时 基波不受影响谐波次数也等效增大[13-14】。文献 [3]研究了MMC环流抑制的本质指出为抑制相间环流必须 要改变投人模块数 ；文献 [6]将载波移相调制策略成功应用于MMC，並用实验加以验证；文献[7]研究了 MMC的数学模型推导了MMC各参量的时域表达式；文献 [8]研究了适用于子模块数 目非常多的阶梯波调 制方法，给出叻谐波计算公式本文所做的工作是利用CPS—PWM，设计了电容电压均衡控制器电容电压 均衡控制效果较好，控制器起到了很好的平衡控制作鼡 l MMC运行原理 如图1所示为MMC基本结构图，MMC由三相构成每相由上桥臂和下桥臂构成，每个桥臂由 个子模块 和桥臂电抗级联而成桥臂电抗的電感值为厶，子模块的结构如图l所示它由两个IGBT、两个二极管和储能 电容c组成，控制Tl和 的开通与关断就可以控制子模块的投入与切除 ～圖1中 为MMC直流侧电 压，为直流侧电流；与上桥臂有关的量下标都有 P“”与下桥臂有关的则用 “n”表示，tz…[Lcb 为MMC交流 收稿 日期：2013—09—20 基金项目：国家 自然科学基金项 目 作者简介：江浪(198 )男，硕士研究生 研究方向为高压直流输电；宋平岗(1965一)，男教授，博上研究方向为电力电孓 与新能源。 l00 华 东 交 通 大 学 学 报 侧输 出电压 ；iio~表不A相上 F桥臂 电流 ； 表不A 相环流；，ii为MMC交流侧输出电流Ucp和 表示C SM 。 Il 相上下桥臂投入的电压總和A和B类似。 蓝 c