模塊化多電平變流器輸出電流及電壓波形改善研究.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術在風力發(fā)電、輕型高壓直流輸電等領域的應用，高壓大功率電力電子設備得到國內(nèi)外學者的廣泛關注。模塊化多電平變流器(modular multilevel converters，MMC)因其結構模塊化，采用子模塊級聯(lián)的形式，具有良好的擴展性、運行損耗低、輸出波形質量好、良好的冗余容錯性、可靠性好等諸多優(yōu)點，被認為是未來最具備應用價值的高壓大功率電力電子變換拓撲之一。
　　本文研究了模塊化多電平變流器的拓撲結構和基本

2、工作原理，建立了MMC的數(shù)學模型，對MMC環(huán)流和電容電壓波動進行了分析，闡述了目前常用的調制策略和工作特性，重點研究了最近電平逼近調制技術(nearest level modulation，NLM)，NLM調制實現(xiàn)簡便，控制系統(tǒng)計算量小，適合MMC電平數(shù)較多的場合，當MMC電平數(shù)較少時，最近電平逼近調制方式輸出電流的波形質量差、諧波含量高且不能精確跟蹤參考電流。針對最近電平逼近調制方式在中低壓領域MMC中的應用，本文提出了一種改進的最近

3、電平逼近調制策略，即采用電流滯環(huán)控制器對最近電平逼近調制結果進行修正，即在雙閉環(huán)控制結構的基礎上加入環(huán)流控制器、穩(wěn)壓控制器、均壓控制器等附加控制器，附加控制器在主控制器計算出的上、下橋臂電壓參考值的基礎上加入一定的修正量。該調制策略易于實現(xiàn)，動態(tài)性能好，控制器計算量小，能夠對參考電流進行良好的跟蹤，降低了電流諧波含量，顯著改善MMC輸出電流波形。
　　本文針對模塊化多電平變流器子模塊電容電壓波動影響子模塊參數(shù)選擇及降低交流電壓輸出