模塊化多電平換流器的多層次仿真建模與控制研究.pdf

1、柔性直流輸電技術(shù)現(xiàn)如今在高壓直流輸電領(lǐng)域的地位是傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法替代的。但是若將基于兩、三電平的柔性直流輸電系統(tǒng)應(yīng)用在實(shí)際直流輸電系統(tǒng)中，則存在諸多缺陷，尤其在電壓等級(jí)以及耗損和占地面積等問(wèn)題上困難重重。經(jīng)過(guò)縝密的調(diào)研，本文研究了基于模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的直流輸電系統(tǒng)，具有很高的輸出電平，且其電平可以靈活調(diào)節(jié)，因?yàn)椴捎媚K化設(shè)計(jì)，可以有效的降低開(kāi)關(guān)頻率，應(yīng)用在直流輸電系統(tǒng)尤其

2、是功率較大的情況下，能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究基于子模塊和子模塊組的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及閉鎖、半閉鎖和解閉鎖狀態(tài)，提出了子模塊和子模塊組的等效電路以及數(shù)學(xué)模型，通過(guò)其等效電路及數(shù)學(xué)模型，可以模擬子模塊和子模塊組的閉鎖、半閉鎖和解閉鎖工作狀態(tài)，并對(duì)其等效電路和數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)四種不同程度的簡(jiǎn)化模型，搭建MMC的仿真模型，可以根據(jù)不同的需求，在具體研究MMC的各項(xiàng)指標(biāo)時(shí)，選用不同的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化仿

3、真。⑵基于MMC的不同簡(jiǎn)化程度的仿真模型，研究載波移相電壓調(diào)制，分組調(diào)制算法以及最近電平逼近調(diào)制，基于以上算法，提出取整修正量移位算法。這種算法首先對(duì)大規(guī)模的子模塊進(jìn)行分組以便簡(jiǎn)化仿真建模，對(duì)每個(gè)組進(jìn)行不同的階梯波調(diào)制，每個(gè)組的階梯波采用不同的修正量進(jìn)行取整，最后進(jìn)行整合，可達(dá)到類似載波移項(xiàng)的效果。取整修正期間，用獨(dú)立的可控電壓源代替每個(gè)子模塊組。同時(shí)，因?yàn)榇诉^(guò)程需要添加直流分量，子模塊組之間的電壓還可以得到均衡。⑶對(duì)MMC中橋臂之間環(huán)