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模块化多电平换流器（MMC）电容电压波动抑制有助于降低电容器体积/重量,降低换流阀设备投入成本。推导了换流阀子模块电容电压波动分量及影响因素,分析了二倍频环流注入、三次谐波注入对子模块电容电压波动及换流阀的影响,提出的特定次谐波注入方法,可显著降低换流阀子模块电容电压波动,且桥臂电流峰值和有效值控制在允许范围内。以张北柔直工程参数为例,通过PSCAD仿真比较了环流抑制为零、二倍频环流注入、特定次谐波注入情况下的电容电压波动、桥臂电流有效值和桥臂电流峰值,验证了所提方法的正确性和有效性。 相似文献
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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。 相似文献
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《可再生能源》2021,39(10)
模块化多电平换流器(MMC)的电容均压直接影响到可再生能源发电系统的损耗和稳定。为降低排序类均压算法的时间复杂度、改善电容均压效果,文章提出一种时间复杂度较低的MMC电容均压算法。该算法根据调制波电压在一个控制周期内的增量和桥臂电流的正、负将桥臂分为4种工作状态,各工作状态在第一个控制周期内,对所有子模块电压触发希尔排序,在其余每一个控制周期通过个别子模块投切状态的交换或附加限制步数的插入排序,维持切除组或投入组子模块电压的有序性,从而使下一控制周期子模块投切状态的变动不排序,能够降低算法时间复杂度和器件的开关频率,通过仅设置一个子模块状态交换偏差值,达到了调节电压波动、开关频率的目的。最后在PSCAD/EMTDC仿真模型验证了所提均压算法的有效性。 相似文献
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模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converters,MMC）具有维护方便,易扩容等优点,在柔性直流输电（High Voltage Direct Current,HVDC）、电网谐波治理等领域得到广泛应用。但其子模块中的分散电容,在实际使用中会产生谐波环流,影响了模块电容电压波动,降低换流器的安全裕度和经济性。文章首先介绍了MMC组成结构;然后通过建立桥臂瞬时功率方程,分析环流产生机理,并得出桥臂环流中存在二次谐波分量的结论,通过控制直流侧电压与桥臂等效输出电压之间的差值,调节环流中的谐波分量,进而将现阶段国内、外环流抑制方法分为间接环流抑制方法与直接环流抑制方法,并对环流的利用也做了相关阐述。最后对环流抑制存在的问题进行总结与展望。 相似文献
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模块化多电平变换器由于其扩展的容易性,在高压直流输电领域具有突出的优势,针对MMC固有的环流问题,提出了一种有效的环流控制策略,该控制策略既包含环流的利用也包含环流的抑制。首先通过对MMC内部运行机理的分析,得到平衡上、下桥臂子模块电容电压的条件,分析表明可通过环流控制实现上、下母线电容电压和与差的控制,并设计了基于PI与PR调节器的环流利用策略;其次针对环流中的有害成份,提出了一种基于多重PR控制器的环流抑制方案;最后通过算例分析,验证了所提环流控制策略的正确性和有效性。 相似文献
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针对模块化多电平逆变器(MMC)子模块电容电压的稳定情况将直接影响其工作性能的特点,对已有的MMC子模块均压控制策略进行改进,在四模块单相MMC基础上利用仿真软件Matlab/Simulink进行了仿真,并在以TMS320F2812为核心的控制平台上进行了实验验证,仿真及实验结果证实了改进子模块电压均衡控制策略的有效性和准确性。 相似文献
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随着大量分布式电源投入电网,分压式模块化多电平直流变换器（DC-MMC）得到广泛应用。针对模块化多电平变换器控制系统多输入多输出、强耦合非线性的特点,推导变换器拓扑数学模型,建立此类拓扑的电流和能量模型,提出一种基于反演控制的双闭环解耦控制方法。通过消除系统之间的耦合,采用模型反演理论对所建解耦模型进行控制,实现桥臂电流保持稳定并交流分量最小化,增强系统的抗扰动能力。在Matlab/Simulink中搭建DC-MMC双闭环模型,分析表明闭环控制模型具有良好的跟踪效果和调控特性,验证了提出的控制策略控制桥臂电流及高低压侧电流的可行性和有效性,为解耦控制的应用提供了参考依据。 相似文献
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针对孤岛运行模块化多电平变流器半桥串联结构微电网（modular multilevel converter microgrid,MMC-MG）各相微源输出功率差异引起的三相功率不平衡问题,提出了一种相间功率平衡控制策略。介绍了MMC-MG基本拓扑结构以及三种相间功率传输模式,建立了系统三相输出功率数学模型,并阐述了采用环流直流分量控制相间功率传输的原理。设计了基于桥臂虚拟电压的环流直流分量控制器,并将其输出信号作为功率平衡控制量叠加于各桥臂调制信号以实现相间功率平衡。通过各相微源输出功率及负载功率得到环流直流分量参考值,并根据各相发电单元储能装置的荷电状态对其补偿。仿真及实验结果表明：所提出的控制策略能根据各相微源输出功率实现相间功率平衡,且对系统输出电压及频率没有影响;相比于普通三相微电网,MMC-MG可通过环流控制实现相间功率平衡,而无需额外的功率平衡设备。 相似文献
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为提升箱式工业电阻炉加热的多流制牵引供电系统供电性能、减少电炉电压波动和负荷电压最大跌落值，提出箱式工业电阻炉加热的多流制牵引供电系统稳压方法。将大量直流电压并联运行，将其导向牵引负荷供电，在此基础上保持直流电压的稳定性，通过下垂实现电流环路的抑制，将电压补偿引入传统下垂控制中，防止电阻炉电压跌落；使用模块化多电平矩阵变换器FFTS专有“储能”特点，建立FFTS直流回路模型，通过直流电压波动抑制原理抑制直流电压波动，实现多流制牵引供电系统稳压运行。经实验验证，该方法能有效减少工业电炉燃烧电压不稳状态，提升供电系统供电性能；减小系统电压波动以及负荷电压的最大跌落值。 相似文献
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《电气工程学报》2015,(8)
对模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)子单元模块电容电压的谐波特性进行理论分析,并给出电容值选型的计算方法。针对传统的基于CSPWM分级电容电压平衡控制和基于NLM排序电容电压平衡控制,提出了一种适合MMC型STATCOM的自适应电容电压优化平衡控制策略,将平衡控制的重点放在如何选择最优控制器上。使用Matlab/Simulink对自适应优化控制策略进行仿真,同时搭建3kvar的实验平台,仿真及实验结果一致,结果均表明该优化平衡控制策略与传统方法相比,可以在不增加电容电压波动的前提下,降低器件的开关频率,并显著提高电容电压的响应速度。 相似文献
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提出一种基于Boost全桥升压隔离变换拓扑输入并联输出串联结构(boost full bridge isolated converterinput parallel output series,BFBIC-IPOS)的大功率、高变比光伏高压直流并网变换器。采用Boost全桥隔离模块作为变换器基本模块,实现光伏阵列MPPT跟踪和直流升压控制。通过多个基本模块的输入侧并联、输出侧串联,实现更大容量、更高输出电压,并且采取集中控制、较高绝缘耐压及分散散热设计,确保变换器实现稳定、可靠运行。针对BFBIC-IPOS系统,进一步分析系统稳定性、均压均流性能、软启动控制性能等关键问题。针对所提出基于BFBIC-IPOS结构的光伏高压直流并网变换器,研制出±10 k V/200 k W光伏高压直流并网变换器,光伏阵列侧直流电压450~1000 V,网侧直流电压±10 k V,直流升压比达到20~44.4倍,可实现大功率、高电压、高变比的光伏直流升压变换功能。 相似文献
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针对传统的模块化多电平换流器子模块排序均压控制方法所出现的数据排序运算效率低、开关频率高、损耗大等问题,从排序算法和子模块选择过程两方面出发,提出一种新的排序均压控制方法,即利用BFPRT算法改进常规快排,采样数据采用部分排序方式,减少排序运算量,大幅提高运算效率;改变子模块选择方式,提出引入投切置换变量,赋予投入组与备用组中部分子模块一定的投切状态保持能力,减少器件开关次数,降低开关频率;最后在PSCAD/EMTDC仿真环境下对该控制方法进行验证。仿真结果表明,该控制方法可实现提高排序运算效率、降低开关频率的效果。 相似文献
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