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1.
模块化多电平换流器型直流输电的调制策略   总被引:30,自引:8,他引:22       下载免费PDF全文
介绍了模块化多电平换流器(MMC)的拓扑结构和工作原理.对MMC可以使用的几种调制策略进行了比较,当MMC用于直流输电这样的高压大功率场合时,需要的电平数很多,而最近电平逼近调制(NLM)正适用于这类情况.提出了NLM在MMC中的实现方法,给出了计算NLM基波和各次谐波幅值的解析表达式,绘出了NLM的基波分量和总谐波畸变率随电平数和调制波幅值的变化而变化的情况.指出了当系统进入严重过调制区时,NLM性能会明显恶化.利用PSCAD/EMTDC下搭建的仿真系统对NLM的基波和谐波特性进行了仿真.理论计算和仿真结果均表明使用NLM策略的MMC在较大的工作范围内都具有很好的调制波跟踪能力和较低的谐波水平.  相似文献
2.
模块化多电平换流器型直流输电内部环流机理分析   总被引:23,自引:3,他引:20  
模块化多电平换流器型直流输电(MMC-HVDC)是新一代多电平电压源换流器直流输电拓扑,它利用多个子模块串联,并采用特定的触发方式使桥臂电压波形逼近正弦,但其三相间的内部环流使得流过桥臂的正弦电流产生畸变,增大了桥臂电流的峰值,从而提高了对开关器件电流容量的要求。为研究桥臂环流的计算方法,通过瞬时能量平衡关系,分析了MMC内部环流的产生机理,指出其为2倍基波频率,且为负序性质,并进一步推导了环流大小的解析表达式,为选择桥臂串联电抗器,抑制环流提供了依据。最后通过PSCAD/EMTDC搭建了21电平MMC-HVDC双端系统模型,并采用了子模块电压均衡控制方法,仿真结果验证了该模型的有效性和环流计算公式的准确性。  相似文献
3.
基于模块化多电平变流器的轻型直流输电系统   总被引:18,自引:4,他引:14       下载免费PDF全文
对一种新型的模块化多电平变流器(MMC)在轻型直流输电系统(VSC-HVDC)中的应用进行了研究.首先建立了MMC系统的数学模型,提出了适用于MMC系统的快速脉宽调制控制方法、模块电容电压平衡控制策略以及降低器件开关频率的方法.对于系统级控制,提出了基于MMC的VSC-HVDC输电系统非线性控制器,包括有功功率和无功功率解耦控制器,以及直流侧电压控制器.通过PSCAD/EMTDC仿真软件对所提出的模型和控制方法进行了验证,证实了其可行性和有效性.  相似文献
4.
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展   总被引:16,自引:4,他引:12       下载免费PDF全文
柔性直流输电作为新一代直流输电技术,在世界范围内已经得到广泛发展和应用。文中针对柔性直流输电在工程技术、工程应用与未来发展3个方面分别进行了总结和分析。针对柔性直流输电系统主接线、换流器拓扑结构、控制和保护技术、柔性直流电缆、换流阀试验等多方面进行了全面的技术分析,并指出其技术难点以及未来发展的目标和方向。介绍了国内外柔性直流输电工程应用领域及现状,并结合未来电网发展特点及需求,分析了柔性直流输电工程应用的趋势,表明了柔性直流输电技术对促进未来电网的发展具有极其重要的作用。  相似文献
5.
模块化多电平换流器环流抑制控制器设计   总被引:15,自引:2,他引:13       下载免费PDF全文
为抑制模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)内部的三相环流,在MMC内部数学模型的基础上,采用二倍频负序旋转坐标变换将换流器内部的三相环流分解为2个直流分量,并设计了相应的环流抑制控制器(circulating current suppressing controller,CCSC),从而消除了桥臂电流中的环流分量,大大减小了桥臂电流的畸变程度,使其更逼近正弦波.最后通过PSCAD/EMTDC搭建了包含该附加控制器的MMC仿真模型,结果证明所提出的控制方法可以在不用增大桥臂电抗值的情况下,有效地抑制换流器的内部环流,同时不会对MMC外部输出的交流电压和电流产生负面影响.  相似文献
6.
模块化多电平换流器子模块电容电压波动与内部环流分析   总被引:11,自引:0,他引:11  
为了分析模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)子模块电容电压波动和内部环流的基本成分,以开关函数为出发点,对电容电压波动和环流进行了数学分析。分析结果表明:基频波动和2倍频波动是电容电压波动的基本成分,并得出其解析表达式;内部环流仅包含偶次谐波成分,且以2次谐波环流为主,并给出其幅值的解析表达式。针对环流对MMC运行的影响,分析了MMC交流侧相电压中的谐波成分,结果表明环流导致MMC输出相电压中的奇次谐波含量增大,尤以3次谐波最为明显,且给出了3次谐波幅值的计算表达式。仿真结果表明上述理论分析是准确的,为子模块电容值和桥臂电感的选取提供了理论基础。  相似文献
7.
基于模块组合多电平变换器的STATCOM及其控制   总被引:10,自引:0,他引:10  
本文提出一种基于模块组合多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)的新型综合补偿装置M-STATCOM,具有模块化、体积小、损耗低、等效开关频率高等优点,无需工频变压器即可直接应用于中高压电网。M-STATCOM不仅能工作于无功发生工况实现对电网的无功补偿,也适用于三相不平衡系统电能质量问题的综合治理应用。本文详细分析了M-STATCOM的结构特点和工作原理,在此基础上提出了无功发生工况和综合补偿工况两种工况下的控制方案。实验结果表明了本文提出控制策略的有效性和理论分析的正确性。  相似文献
8.
一种优化的模块化多电平换流器电压均衡控制方法   总被引:10,自引:0,他引:10  
模块化多电平换流器(MMC)的各个子模块间的电压均衡问题,是MMC拓扑的难点之一。本文在采用最近电平调制方式的基础上,对按子模块电容电压排序后,根据桥臂电流方向直接选择相应子模块触发的传统电压均衡方法进行了改进,引入子模块间最大电压偏差量,有效避免了因排序算法导致的同一IGBT不必要的反复投切现象,从而在保证各子模块电容电压基本一致的前提下,大大降低了因排序算法导致的过多的IGBT开关次数,明显减小了换流器的开关损耗。最后通过PSCAD/EMTDC搭建了20子模块的MMC仿真模型,对优化前后的电压均衡控制方法进行了比较,仿真结果表明该改进算法可以在保证系统稳态特性的前提下,明显减小IGBT开关次数,降低开关损耗。  相似文献
9.
MMC型VSC-HVDC系统电容电压的优化平衡控制   总被引:9,自引:1,他引:8  
介绍模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)电容电压平衡的原理以及子模块(sub-module,SM)电容的充放电过程.指出传统的电容电压平衡控制下,子模块投切较频繁,器件开关频率较高,会造成较大的开关损耗.针对传统方法的问题,提出一种适合MMC型直流输电系统的电容电压优化平衡控制策略,将平衡控制的重点放在电容电压越限的子模块上.对电容电压未越限的子模块,优化策略通过引入保持因子使具有一定的保持原来投切状态的能力,以降低开关器件的开关频率.使用PSCAD/EMTDC对优化控制策略进行仿真,结果表明优化平衡控制策略与传统方法相比,可以在基本不增加电容电压波动的前提下,显著降低器件的开关频率.  相似文献
10.
对于模块化多电平换流器应用于柔性直流输电系统,由于已有的控制方法基于每相投入的子模块个数N不变的前提,因此,直流侧电压、电流不能直接控制,冗余模块得不到充分利用.文中提出的交直流电流分别可控的控制方法,其特点是N可变.首先在阀组级控制中合理安排投切子模块的个数、时机和选择方法,使N可以在一定范围内调节,然后在系统级控制中以有功、无功电流解耦控制和直流电流控制为内环,实现了换流器功率、电压控制策略.通过对71电平模块化多电平换流器仿真证明:该方法可以实现交流侧和直流侧电流的分别可控,具有良好的直流电容均压效果,当直流系统电压波动时可以抑制电容电压波动,维持稳定输出.  相似文献
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