本文關(guān)鍵詞：基于MMC的電力電子配電變壓器仿真研究

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【摘要】：21世紀(jì)以來,能源短缺、環(huán)境污染和氣候變化等問題日益顯著,嚴(yán)重威脅著人類生存和可持續(xù)發(fā)展。以電為中心、清潔化為特征的全球性能源結(jié)構(gòu)調(diào)整成為世界主要國家的共同選擇。逐漸增長的清潔能源接納需求促進(jìn)了堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展,也對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定及其自動化水平提出了更高的要求。作為電力系統(tǒng)中最重要的裝置之一,電力變壓器需要不斷發(fā)展以應(yīng)對現(xiàn)代電力系統(tǒng)即將面對的諸多挑戰(zhàn)。現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展,推動了傳統(tǒng)電力變壓器向電力電子變壓器發(fā)展轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。集電氣隔離、電壓變換和電能質(zhì)量調(diào)節(jié)等功能于一體的電力電子變壓器有望在智能電網(wǎng)中發(fā)揮優(yōu)勢。本文以基于模塊化多電平變換器(modular multilevel converter,MMC)的配電電力電子變壓器為研究對象,主要從MMC的工作原理、MMC型配電電力電子變壓器的控制方法及其在交直流混合配電網(wǎng)中的應(yīng)用仿真等方面展開研究,具體內(nèi)容如下：(1)對MMC的工作原理展開了研究。立足于MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其基本工作原理,建立了MMC的簡化等效電路及其開關(guān)函數(shù)模型；對多種多載波SPWM技術(shù)在MMC中的應(yīng)用情況進(jìn)行了仿真比較,擇優(yōu)選取了更適合本文應(yīng)用場合的調(diào)制技術(shù)；分析了MMC的內(nèi)部運(yùn)行特性,進(jìn)一步闡釋了直流電容電壓的波動規(guī)律和系統(tǒng)內(nèi)部環(huán)流的產(chǎn)生機(jī)理等。(2)對MMC型配電電力電子變壓器的控制方法展開了研究。針對本文研究主體的交直流混合配電網(wǎng)應(yīng)用場合,設(shè)計了具有高低壓交直流多端口的MMC型電力電子變壓器拓?fù)�；在常用分級�?dú)立控制方法的基礎(chǔ)上,立足本文拓?fù)涮攸c(diǎn),提出了一種兩級綜合控制方法,并對兩種控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證和比較分析,選取最優(yōu)方案。(3)對MMC型電力電子變壓器在交直流混合配電網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行整體設(shè)計和仿真研究。根據(jù)系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)對MMC型配電電力電子變壓器的主電路進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計；在PSCAD/EMTDC電磁暫態(tài)仿真軟件中,對所設(shè)計的MMC型配電電力電子變壓器進(jìn)行了整體仿真,驗(yàn)證了各端口輸出性能,并提出了多種工作模式以適應(yīng)交直流配電網(wǎng)場合的應(yīng)用。綜上所述,本文以MMC型電力電子變壓器為主要研究對象,立足于交直流混合配電網(wǎng)應(yīng)用場合,從電路結(jié)構(gòu)、控制方法、電路參數(shù)及工作模式等方面對基于MMC的電力電子配電變壓器進(jìn)行整體設(shè)計和仿真驗(yàn)證,為今后實(shí)際工程應(yīng)用打下堅實(shí)基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM421

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1245150