本文選題：模塊化多電平逆變器(MMC) + 調(diào)制技術(shù)　； 參考：《中國(guó)艦船研究院》2017年碩士論文

【摘要】：近些年來(lái),隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,高壓大功率電力電子設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)受到了來(lái)自國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界以及工業(yè)界的廣泛關(guān)注。其中,模塊化多電平逆變器(Modular Multilevel Converter,MMC)憑借著其獨(dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)迅速成為了高壓大功率場(chǎng)合的研究熱點(diǎn)。為了使MMC能夠得到更好的應(yīng)用,本文主要圍繞其控制策略:調(diào)制技術(shù)、子模塊直流電容均壓策略以及環(huán)流抑制策略展開(kāi)相關(guān)研究工作。本文分析了MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理,建立了MMC數(shù)學(xué)模型。研究了兩種PWM調(diào)制:載波層疊調(diào)制和載波移相調(diào)制在MMC中的實(shí)現(xiàn)方法,并分析了這兩種調(diào)制各自的特點(diǎn)以及對(duì)MMC特性的影響。針對(duì)載波層疊調(diào)制的特點(diǎn),本文研究了兩種基于電容電壓排序的子模塊均壓策略:基于分配開(kāi)關(guān)脈沖的排序法和基于計(jì)算子模塊投入數(shù)量的排序法。通過(guò)仿真證明了這兩種均壓策略的有效性,并得出基于計(jì)算子模塊投入數(shù)量的排序法是在工程實(shí)際應(yīng)用中更為合適的均壓策略。但是基于計(jì)算子模塊投入數(shù)量的排序法依然存在著導(dǎo)致MMC系統(tǒng)開(kāi)關(guān)器件動(dòng)作頻繁、損耗大的問(wèn)題,本文針對(duì)此問(wèn)題對(duì)這種策略進(jìn)行了優(yōu)化,引入了子模塊電容電壓值的上、下限作為判定依據(jù),有效地降低了系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)損耗。針對(duì)載波移相調(diào)制的特點(diǎn),本文研究了兩種基于電容電壓閉環(huán)控制的子模塊均壓策略:基于雙閉環(huán)控制的均壓策略和基于單閉環(huán)控制的均壓策略。通過(guò)仿真證明了這兩種均壓策略的有效性,并得出基于單閉環(huán)控制的均壓策略是在工程實(shí)際應(yīng)用中更為合適的均壓策略。最后本文對(duì)MMC環(huán)流的表達(dá)式與性質(zhì)進(jìn)行了推導(dǎo),針對(duì)環(huán)流的性質(zhì)研究了一種基于二倍頻負(fù)序變換的環(huán)流抑制策略,并通過(guò)仿真證明了這種策略的有效性。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of power electronics technology, the research and development of high-voltage and high-power power electronic devices have attracted wide attention from both the academic and industrial circles both at home and abroad. Among them, the modular multilevel inverter (Modular Multilevel Converter, MMC) relies on its unique topology and outstanding application advantages. In order to make a better application of high voltage and high-power situation, in order to make MMC better application, this paper mainly focuses on its control strategy: modulation technology, sub module DC capacitor voltage sharing strategy and circulation suppression strategy. This paper analyzes the MMC topology and working principle, and establishes a MMC mathematical model. Two kinds of PWM modulation: carrier cascade modulation and carrier phase shift modulation in MMC, and analyze the respective characteristics of the two modulation and the influence on the MMC characteristics. In view of the characteristics of the carrier cascade modulation, this paper studies two sub module voltage sharing strategies based on the capacitor voltage ordering: the sorting method based on the distribution switch pulse and the based on the distribution switch pulse. The ranking method for calculating the number of sub modules is given. Through simulation, the validity of the two methods is proved, and the ranking method based on the number of calculated sub modules is more suitable for the practical application of the engineering. But the sorting method based on the number of calculated sub modules still leads to the MMC system switching device. In this paper, the strategy is optimized, the upper of the capacitor voltage value of the sub module is introduced, the lower limit is used as the decision basis, and the switching loss of the system is reduced effectively. In this paper, two sub module voltage sharing strategies based on the capacitance voltage close loop control are studied in this paper. Based on the double closed loop control strategy and the single closed loop control strategy, the validity of these two kinds of voltage sharing strategies is proved by simulation, and the mean pressure strategy based on single closed loop control is more appropriate in the practical application of the engineering. Finally, the expression and properties of the MMC loop flow are derived and the results are given. A loop suppression strategy based on two frequency multiplier negative sequence conversion is studied and the effectiveness of the strategy is proved by simulation.

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)艦船研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1873488