“模块化多电平变换器”专辑征文启事

<正>模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)是一种采用模块级联的新型电能变换拓扑结构,具有损耗低、波形质量好、安装维护容易、可靠性高等诸多优点,是近年来研究的热点课题,并在高压柔性直流输电领域中得到了迅猛发展。同时,模块化多电平变换器在诸如高压变频调速等其他中高压大功率领域中也有着广泛的应用前景。尽管有以上优点,模块化多电平换流器目前仍存在成本高昂、     

“模块化多电平变换器”专辑征文启事

<正>模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)是一种采用模块级联的新型电能变换拓扑结构,具有损耗低、波形质量好、安装维护容易、可靠性高等诸多优点,是近年来研究的热点课题,并在高压柔性直流输电领域中得到了迅猛的发展。同时,模块化多电平变换器在诸如高压变频调速等其他中高压大功率领域中也有着广泛的应用前景。尽管有以上优点,模块化多电平换流器目前仍存在成本高昂、控制复杂、直流侧短路故障保护     

模块化多电平DC-DC变换器研究综述

模块化多电平结构相比常规箝位型多电平和级联型多电平结构,具有更好的模块化设计、高压应用、多电平输出等性能。基于模块化多电平结构的DC-DC变换器特别适合中高压大容量直流输配电及新型直流负载供电。首先介绍了模块化多电平结构的组成及特点;其次对现有模块化多电平DC-DC变换器的主要拓扑结构及相应的调制控制方法进行了详细的总结梳理,并分析了变换器的故障隔离保护机制;最后对模块化多电平DC-DC变换器的研究难点及前景进行了展望。已有的研究表明,模块化多电平DC-DC变换器以其优越的电能变换性能,在价值需求的牵引下必然引领新的直流输配电技术的革新高潮。     

模块化多电平变换器的子模块电容电压均衡策略综述

模块化多电平变换器具有高度模块化、容易扩展及输出波形谐波含量少等优点,近年来在高压大功率领域得到了广泛的发展。从模块化多电平变换器的拓扑结构入手,分析了其工作原理,并对其关键技术问题之一——子模块电容电压均衡控制进行了详细的分析和总结,最后,对电容电压均衡控制的前景进行了展望。     

模块组合多电平变换器的环流模型

模块组合多电平变换器是应用于高压大功率电能变换领域的优秀拓扑之一,具有高度模块化、输出波形谐波含量少、无需工频变压器等优点.然而环流的存在使得模块组合多电平变换器的桥臂电流发生畸变,提高了器件的额定电流容量,进一步增加了系统成本.本文提出了模块组合多电平变换器的环流模型,将环流的作用等效为两个电流控制的电压源(CCVS...     

基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法

基于模块化多电平变换器（modular multilevel converter, MMC）的DC/DC变换器因其模块化结构,容易实现低中高压之间的电压转换而广泛应用于直流配电网。该文研究了一种基于模块化多电平变换器的电隔离双向DC/DC变换器,根据DAB变换器的典型两电平电压波形,提出了一种基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法,可以在离散水平上产生适应的电压增益,并对MMC桥臂子模块电压平衡关系和能量平衡关系进行了理论分析,最后通过仿真方法验证了所提出的基于能量平衡的模块化多电平变换器调制方法的性能要优于经典能量平衡策略。     

三相线电压级联多电平变换器原理及仿真研究

级联多电平变换器以其良好的性能在电力电子变换领域有着广泛的应用,但目前仅有单相串联结构,不易直接应用与三相系统。为研究三相线电压级联多电平变换器,结合单元串联多电平变换器原理,提出了一种三相线电压级联多电平变换器的拓扑结构及其相应的控制方法,并进行了仿真研究。结果表明,这种模块化的结构构具有提升电压等级、降低总谐波次数THD的功能,与单元串联多电平变换器相比,能够节省开关管个数及独立直流电源个数,适合在高压大功率场合使用。     

“多电平变换器关键技术研究及其应用”专题征稿

正近年来,多电平变换器(multilevelconverter)技术在中压混合交直流微网(medium-voltagehybridAC/DC microgrid,MVMicrogrid)和中低压直流配电系统等新兴领域得到了国内外学者和工业界的广泛关注和研究。多电平变换器具有容量大、模块化程度高、可拓展、易实现冗余设计、输出电压谐波含量低等优良特性,在中高压大功率场合具有广泛的应用前景。级联H桥(cascaded H-bridge, CHB)变换器和模块     

模块化多电平矩阵变换器的电容电压平衡策略

模块化多电平矩阵变换器M3C(modular multilevel matrix converter)是一种可以实现直接三相交-交变换的多电平拓扑,在大功率、中高压的电力传输或者电机牵引领域有着广阔的应用前景,但M3C变换器包含9个桥臂,模块数目众多,直接控制困难,传统控制系统的设计方法难以适用.因此,首先从双αβ0解...     

一种隔离型多端口直流-直流模块化多电平变换器*

模块化多电平变换器(MMC)已广泛用于高压直流输电,能将单个低压直流电网连接到高压直流电网。当需要将两个或多个电压等级不同的直流电网连接到同一个高压直流电网时,传统的解决方案是使用多绕组变压器或多个变换器。基于此,提出了一种隔离型多端口直流-直流模块化多电平变换器,可同时连接3个直流电网。针对所提变换器,分析了其工作原理和控制方法,并通过试验验证了所提拓扑的可行性与理论分析的正确性。     

“多电平变换器关键技术研究及其应用”专题征稿

正近年来,多电平变换器(multilevel converter)技术在中压混合交直流微网(medium-voltage hybrid AC/DC microgrid,MV Microgrid)和中低压直流配电系统等新兴领域得到了国内外学者和工业界的广泛关注和研究。多电平变换器具有容量大、模块化程度高、可拓展、易实现冗余设计、输出电压谐波含量低等优良特性,在中高压大功率场合具有广泛的应用前景。     

“多电平变换器关键技术研究及其应用”专题征稿

正近年来,多电平变换器(multilevel converter)技术在中压混合交直流微网(medium-voltage hybrid AC/DC microgrid,MV Microgrid)和中低压直流配电系统等新兴领域得到了国内外学者和工业界的广泛关注和研究。多电平变换器具有容量大、模块化程度高、可拓展、易实现冗余设计、输出电压谐波含量低等优良特性,在中高压大功率场合具有广泛的应用前景。     

基于电容电压波动补偿的混合型模块化多电平变换器

为了降低模块化多电平变换器的电容体积,文中提出一种基于电容电压波动补偿混合子模块的模块化多电平变换器。首先,介绍所提混合型模块化多电平变换器的系统结构与减小电容体积的机理,同时对混合子模块的投切原则进行详细分析;然后,通过分析混合子模块内部不同电容的能量波动,给出所有电容的容值设计方法,并与传统的半桥型模块化多电平变换器进行对比;最后,通过仿真与实验验证了所提方案的有效性。结果表明,文中提出的混合型模块化多电平变换器能够以较低的开关器件成本,大幅度提高电容能量利用率,降低模块化多电平变换器子模块电容的体积,实现系统功率密度的提高。     

“多电平变换器关键技术研究及其应用”专题征稿

正近年来,多电平变换器(multilevel converter)技术在中压混合交直流微网(medium-voltage hybrid AC/DC microgrid, MV Microgrid)和中低压直流配电系统等新兴领域得到了国内外学者和工业界的广泛关注和研究。多电平变换器具有容量大、模块化程度高、可拓展、易实现冗余设计、输出电压谐波含量低等优良特性,在中高压大功率场合具有广泛的应用前景。     

采用混合子模块的四端口模块化多电平DC/DC变换器

随着电网中可再生能源的大规模接入以及高压直流输电技术的发展,高压大容量DC/DC变换器成为不同电压等级直流电网互联的关键。为解决多端高压直流电网互联的问题,本文以四端直流电网互联为例,研究了四端口模块化多电平DC/DC变换器。针对常规半桥子模块不能实现直流侧短路故障阻断的问题,本文提出交叉连接双半桥子模块与三电平双半桥子模块混合的模块化多电平DC-DC变换器方案,该方案能有效阻断直流故障,且具有较好的经济性。进一步地,给出了采用混合子模块方案的简化模型,用于子模块数量众多时变换器在正常工况以及故障工况下的仿真。最后,通过Matlab/Simulink对所提出的混合子模块四端口模块化多电平DC/DC变换器进行了仿真验证,证实了所提方案的可行性以及简化模型的正确性。     

模块化多电平变换器三种调制策略及电压平衡控制仿真与对比研究

模块化多电平变换器作为一种新型的多电平拓扑,因为适用于电压源换流型直流输电场合而得到了广泛研究.本文介绍了模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理,并对常用于模块化多电平变换器拓扑的载波移相、最近电平逼近和载波层叠调制策略以及相应的电容电压平衡算法进行了分析,并在PSCAD/EMTDC下搭建了31电平的模块化多电平变换器仿真模型,分别实现了三种调制策略及其电容电压平衡算法,比较了不同调制策略在电压谐波、电容电压平衡、开关频率等方面的表现,并给出了不同调制策略的特点.     

基于模块化多电平变换器的储能系统综述

储能系统是当前和未来新能源电力系统中的关键组成部分,储能系统的引入促进了电网结构的优化,实现了新能源的友好接入和协调控制。模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)作为多电平换流器家族中的一员,在中高压大功率场合有着广泛的应用。对基于模块化多电平变换器的储能系统的研究情况进行归纳和总结。首先简要介绍了MMC的拓扑结构和技术特点,其次对各种储能技术的概况进行总结。然后着重讨论了储能单元接入MMC的方式和带有储能装置的MMC的调制策略、子模块电容电压均衡、主电路参数设计、控制方面等关键技术的研究进展情况。最后对基于模块化多电平变换器的储能系统研究的重点问题提出了建议。     

应用于模块化多电平变频器的电容电压脉动抑制技术综述

模块化多电平变换器因其出色的模块化特性、故障冗余容错能力、良好的谐波性能、单一直流母线等优势,在中高压大功率场合广受关注。但在交流传动系统中,较大的低频电容电压纹波影响了器件的安全运行,并恶化了输出电压波形,阻碍了模块化多电平变频器在交流传动场合的使用。该文总结近年来针对传动场合的模块化多电平变频器电容电压纹波减小和抑制方案,梳理现有纹波抑制技术的主要特点,对其进行分类,对其中一些方案的优劣势进行详细分析和比较;并从工业应用角度对不同场合的最优纹波抑制方案做了判断,就未来研究方向进行探讨。     

模块化多电平高压变频技术研究综述

模块化多电平换流器(MMC)作为一种新型高压大功率拓扑结构,不仅在直流输电领域中获得广泛关注,也在高压变频领域颇具应用前景。与传统的高压变频器拓扑相比较,模块化多电平换流器在灵活性、可靠性、电压波形质量、输入变压器设计、电压功率等级等方面均展现出一系列技术优势。为促进中国高压变频技术的发展,对MMC变频器的电路特点、子模块结构、调制方法、电容电压平衡策略、谐波分析、环流抑制、启动预充电、故障容错与可靠性、低频运行等方面的最新研究进展进行详细分析评述,并指出模块化多电平高压变频技术的研究难点与挑战。     

高压MMC变换器低频运行特性分析及控制方法

针对模块化多电平变流器(MMC)应用于6 k V/10 k V高压电力传动系统中存在低频电压波动问题。分析建立了MMC拓扑数学模型及其多电平工作机制,重点推导了各桥臂子模块电容电压波动规律,并指出MMC拓扑应用于高压风机、水泵等调速领域的可行性。在此基础上,提出了一种基于高压高频信号注入的MMC多电平变换器低频调制方法,搭建了1台3.2 k W的MMC实验样机进行方法的可行性与高效性验证,实验结果表明所提方法可以有效地降低MMC拓扑桥臂电容电压波动,提升MMC拓扑电机负载的低频段运行性能。