基于FPGA的模块化多电平换流器并行化控制器设计及实验验证

模块化多电平换流器(MMC)中数以千计的子模块(SM)给控制器计算带来很大负担。海量数据采集、复杂控制计算以及不同控制器间通信等因素导致整个控制链路延时较长,恶化系统动态特性,甚至导致并网后系统不稳定。设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的集成控制器,在单块FPGA板卡中实现MMC的全部控制策略。控制器充分发挥FPGA的并行特性,每种控制模块尽可能采用并行设计,并将相互独立的控制模块并行执行,以提高控制器的计算速度。基于RTDS平台进行了硬件在环实验,对所开发控制器进行功能验证。结果表明：所开发控制器链路延时短,响应速度快,可用于控制策略开发测试、控制参数调试等领域。     

IGBT开关模块的附加支路恒导纳模型EI北大核心CSCD

建立电力电子器件的恒导纳模型是实现大规模电力电子系统小步长实时仿真的主要途径之一,文中针对高开关频率下恒导纳模型的仿真精度问题开展研究。首先,分析恒导纳模型虚拟功率损耗的来源,量化数值积分方法对模型损耗的影响;然后,针对绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)反并联二极管结构,提出一种附加支路恒导纳模型,配合开关状态改变附加支路结构,使模型在不采用插值算法的情况下仍能保证较低的功率损耗;其次,针对典型的三相两电平电压源型换流器应用场景,分别定量计算和定性分析采用插值和不采用插值两种情况下附加支路恒导纳模型的损耗。最后,基于PSCAD/EMTDC平台设置对照试验,验证所提模型的适用性和等效插值方法的局限性。