交流不对称工况下MMC环流抑制与电容电压均衡协调控制策略

交流电网不对称工况下,模块化多电平换流器传统环流抑制及电容电压均衡控制策略虽将2倍频环流有效抑制、桥臂内部子模块能量得到平衡,但由于三相桥臂电压仍不对称,换流器损耗问题未明显改善.针对该问题,文中提出了一种环流抑制与电容电压均衡协调控制策略,考虑相间及同相上、下桥臂间能量转移问题,在传统2倍频环流抑制基础上增加直流环流...     

PR+虚拟阻抗复合控制的MMC环流抑制策略

为抑制模块化多电平换流器(MMC)内部的环流,提出了一种准比例谐振(PR)控制结合虚拟阻抗的复合环流控制方法。首先分析了MMC的拓扑结构以及内部环流产生的原因;其次设计了PR控制器,对桥臂环流二倍频谐波进行抑制,设计了虚拟阻抗实现对环流高次谐波的抑制;最后在MATLAB/Simulink平台上搭建了五电平MMC逆变电路模型。仿真结果表明,所提出的环流抑制策略能有效减小环流的交流波动幅值。     

电网电压不平衡下基于模块化多电平的高压直流输电控制策略

研究了基于多电平变流器(MMC)的两端柔性高压直流(HVDC)输电系统。首先建立了MMC数学模型,分析了MMC内部环流产生的原因以及环流危害,接着研究了HVDC输电系统的工作原理和控制策略。系统的控制逻辑可分为3级,其中最低层控制策略为换流站内的阀级控制,包含MMC的调制方法和环流抑制策略。重点研究了换流站级的双环PI控制和阀级的环流抑制。通过搭建输电系统模型实现了正常工况下理论分析和软件仿真论证,同时设计了非正常工况下经过正负序分离后的双环PI控制方法,实现了电网电压不平衡时系统的稳定控制。     

MMC型STATCOM的关键技术

针对常规半桥型模块化多电平换流器对三相相间环流抑制能力不足的问题,采用了一种新型功率拓扑结构,在每个桥臂上增加一个H桥单元来抑制环流,避免了复杂的坐标变换和解耦控制,实现了环流的有效抑制;同时,针对子模块电容电压不平衡的问题,采用了电容电压分级式均压控制策略,实现了电容电压的稳定;然后,将模块化多电平换流器相关控制策略应用在高压大功率静止同步补偿器中;最后在Matlab/Simulink中搭建了包含6个半桥子模块和1个H桥单元的MMC-STATCOM仿真模型,结果证明了所述的新型功率拓扑的有效性及控制策略的可行性。     

电网电压不平衡条件下MMC控制策略的仿真比较研究

当电网电压不平衡时,交流侧的电流会出现不对称,有功功率和无功功率在模块化多电平变流器(MMC)外部出现二次波动,严重影响系统的稳定性和电源质量。因此,在电网电压不平衡条件下控制MMC是非常必要的。针对电网电压不平衡状态下的MMC交流侧三相电流不对称、有功功率二次脉动、无功功率二次脉动问题,对这3种控制目标下的参考电流分别进行了求解,并制定了传统PI控制、滑模控制、无源控制等控制策略。最后,在MATLAB/Simulink平台上仿真并比较3种控制策略的优缺点。     

一种适用于少子模块MMC全电平模式混合调制策略

模块化多电平换流器(Modular multilevel converter,MMC)应用于直流配电网时因现有调制策略限制,无法兼顾电压质量与运行损耗,阻碍了其在直流配电网方向的推广.提出了一种适用于直流配电网的少子模块MMC全电平(Full level,FL)模式下的最近电平PWM (NL-PWM)混合调制策略(简称...     

一种应用于低电平MMC的混合调制策略

针对太阳能及风能发电中低电平模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)存在高谐波、高开关频率等问题,提出一种新型MMC混合调制策略.该调制策略引入开关函数和子模块电容电压的瞬时状态,借助载波调制的参考电压修正量,改善原有输出电压波形,降低开关损耗及电压波动.Matlab/Simulink仿真结果表明,该调制策略可以实现预期效果,同时可以明显降低谐波畸变率,具备较好的基波及谐波特性.     

适用于直流配电网中MMC的电平数倍增混合调制策略

模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)应用于中压直流配电网时子模块数目较少,沿用直流输电系统中的最近电平逼近调制策略会导致电流畸变严重、输出电压质量差等问题。为此,分析了MMC已有的调制策略原理,并在此基础上提出了一种适用于中压直流配电网的电平数倍增混合调制(double multiplication hybrid modulation, DMHM)策略。该调制策略通过对上、下桥臂电压参考波采用不同的取整函数并叠加PWM波,使电平输出拓展至2N+1;此外,DMHM根据电容电压排序结果决定子模块工作模式,任意时刻每相仅一个子模块工作在PWM模式下,能有效均衡电容电压,控制更为简单。最后,搭建的MATLAB/Simulink仿真验证了DMHM应用于中压直流配电网的有效性,相比于传统的调制策略,DMHM能降低谐波含量,且开关损耗与开关频率远小于CPS-PWM调制。     

电网不平衡和SVPWM环境下直流侧谐波抑制的研究

结合不平衡电网特征优化控制指令,选择设计了两种不同的控制系统,通过仿真实验证明:采用正序、负序两套同步旋转坐标系的独立控制方案较好抑制了SVPWM直流电压谐波,减少了能量损耗,实现无静差控制,能够比较好地减少电网不平衡带来的谐波"污染",提高了控制系统的跟踪性能和抗干扰性能.     

基于SOGI和级联DSC的正负序分量分离及其在不平衡PWM整流器中的应用

二阶广义积分器(SOGI)和级联延迟信号消除(DSC)都可用于正负序分量分离,但都有各自的缺点。为了从不平衡电网中提取电网的正序和负序基波分量,提出了消除高次谐波的SOGI和消除特定频率的DSC消谐策略。仿真结果表明,无论是在电网电压失真,还是发生对称故障和不对称故障的情况下,该方法都可以快速、准确地分离电网的正负序基波分量,并且还可用于不平衡脉冲宽度调制整流器的控制。     

基于新型换流变压器的直流输电系统滤波设计及仿真

论述了新型换流变压器所具有的谐波屏蔽特点。为实现这一功能,对变压器的3个绕组结构进行了改进,绕组的阻抗采用了"零阻抗"设计;实验平台为小型化了的直流输电系统,在整流侧采用了新型换流变压器;根据HVDC系统谐波含量计算方法,对实验平台的整流侧和逆变侧中的无功补偿量进行了计算及分配,并以此为依据对各类滤波器的参数进行了设计。最后运用MATLAB/Simulink分别进行了建模和仿真,变压器和滤波器都采用了设计参数,通过仿真结果表明采用新型换流变压器完全可以实现滤去谐波的功能。     

并网逆变器功率和合成谐波阻抗联合控制策略

为了抑制电网中因非线性负载和电力电子器件的大量使用而产生的谐波,给出了并网逆变器的给定功率和合成谐波阻抗联合控制策略.该策略能够根据给定的有功功率和无功功率控制系统,并且在电流环电压环上加入了谐波阻抗环.Matlab/Simulink结果显示,该控制策略能够在实现并网逆变器并网的同时起到有效抑制电网谐波的作用.仿真结果表明,此方法能够抑制电流谐波,也使得电网电压谐波得到有效抑制,并避免了电网线路上的谐振.