基于MMC結(jié)構(gòu)的電力電子變壓器的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)變壓器越來越難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需要。電力電子變壓器(PET)是由電力電子變換器和高頻變壓器組成的一種復(fù)合型裝置，在完成基本的電壓轉(zhuǎn)換、電氣隔離和能量傳輸功能的同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中電壓、電流的連續(xù)調(diào)節(jié)、綜合控制以及智能管理等，具備解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)中諸多新問題的潛力。與傳統(tǒng)兩電平、三電平等換流器相比，模塊化多電平變換器(MMC)具有高度模塊化的結(jié)構(gòu)，有利于降低裝置故障損失、實(shí)現(xiàn)裝置的冗余，輸出波形好，在高壓

2、大功率場(chǎng)合具有明顯優(yōu)勢(shì)。
　　本文圍繞中壓配電網(wǎng)中基于MMC的新型電力電子變壓器，采用由高壓輸入級(jí)、中間隔離級(jí)以及低壓輸出級(jí)組成的三級(jí)式拓?fù)?。輸入?jí)采用模塊化多電平變流器(MMC)結(jié)構(gòu)，中間隔離級(jí)由若干個(gè)輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的雙有源橋DC/DC變換器構(gòu)成，低壓輸出級(jí)采用三相四橋臂逆變器拓?fù)洹８邏狠斎爰?jí)是整個(gè)PET的關(guān)鍵部分，本文重點(diǎn)研究該部分內(nèi)容。首先從子模塊開關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行機(jī)理方面分析輸入級(jí)MMC結(jié)構(gòu)的工作原理，建立了MMC的等效數(shù)學(xué)

3、模型。根據(jù)電路外特性模型對(duì)MMC的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行研究，分析了最近電平調(diào)制以及載波移相調(diào)制在MMC中的應(yīng)用，同時(shí)針對(duì)子模塊數(shù)目較低情況下的最近電平調(diào)制輸出諧波問題，提出一種在近似函數(shù)中加入微小偏差量的改進(jìn)方法。其次，根據(jù)輸入級(jí)電路外特性和內(nèi)部特性模型，對(duì)MMC電壓電流控制、環(huán)流問題以及子模塊電容均壓控制進(jìn)行研究，結(jié)合交流側(cè)等效數(shù)學(xué)模型的物理意義，將環(huán)流分解為交流環(huán)流分量和直流環(huán)流分量，對(duì)MMC的環(huán)流特性進(jìn)行分析。針對(duì)子模塊電容電壓平衡問題，