模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、模塊化多電平換流器(MMC)由于具有模塊化易擴(kuò)展、冗余特性好、輸出諧波含量低、功率器件開關(guān)頻率低等優(yōu)點，使之成為近年來的研究熱點，經(jīng)過十幾年的發(fā)展與研究，MMC在新能源并網(wǎng)、城市供電、孤島送電等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但是隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展以及MMC本身特性，仍然有許多亟待解決的問題，如子模塊電容電壓波動、橋臂二倍頻環(huán)流、橋臂能量均衡控制、橋臂子模塊獨立控制等等。
　　本文首先對MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了分析，構(gòu)建了MMC的

2、數(shù)學(xué)模型與等效電路圖。其次分析了橋臂子模塊電容電壓波動與橋臂二倍頻環(huán)流的產(chǎn)生機(jī)理，研究了子模塊電容電壓不平衡的原因以及危害，與不同種類排序算法的相同點與不同點。之后推導(dǎo)了不同工作情況下的MMC能量流動形式，構(gòu)建了通用數(shù)學(xué)表達(dá)式，為控制器設(shè)計提供了理論依據(jù)，最后依據(jù)理論分析與推導(dǎo)，構(gòu)建了外能量環(huán)控制器、內(nèi)能量環(huán)控制器、二倍頻環(huán)流控制器，同時提出了一種通過排序算法實現(xiàn)的橋臂子模塊電容電壓獨立控制方案。
　　為驗證理論分析的正確性，設(shè)計