【摘要】：電力電子器件、通信技術(shù)以及相關(guān)控制技術(shù)的革新,不斷推動著電力電子變換裝置向模塊化、集成化、大功率的方向研究及發(fā)展。電力電子標(biāo)準(zhǔn)模塊(Power Electronic Building Block,PEBB)概念隨之提出,PEBB技術(shù)最直接的目的就是使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度高、生產(chǎn)周期長、成本過高的電力電子變換裝置具有模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化以及維護(hù)簡單的電力電子系統(tǒng)。通過使電力電子系統(tǒng)模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化,以達(dá)到降低成本、提高可靠性以及維護(hù)性。由于大容量電力電子裝置在電路結(jié)構(gòu)、空間布局及控制功能上存在較明顯的分布特性,采用分布式控制方法將是實(shí)現(xiàn)PEBB即插即用、標(biāo)準(zhǔn)化、靈活配置的關(guān)鍵手段。目前高速環(huán)網(wǎng)通信技術(shù)是電力電子標(biāo)準(zhǔn)模塊分布式控制的一個重要方向。論文從功能體系上出發(fā),對PEBB的分布特性以及分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,明確了電力電子變流系統(tǒng)選用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的控制體系。針對已有的單環(huán)網(wǎng)分布式控制通信體系以及切換式的分布式控制通信體系,并結(jié)合對模塊化多電平環(huán)流器(MMC)的實(shí)際算法研究,提出了一種新型的雙環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),同時制定了基于PEBB的MMC分布式系統(tǒng)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)通信策略。這種雙環(huán)網(wǎng)通信協(xié)議改進(jìn)了以往的單環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)通信協(xié)議。以往的單環(huán)網(wǎng)通信每次只能對一個模塊進(jìn)行通信,改進(jìn)之后的通信協(xié)議可以對整個環(huán)網(wǎng)中的模塊進(jìn)行批處理。這種通信方式要求PEBB具有很好的并行處理能力,因此根據(jù)現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)高速并行運(yùn)算的特點(diǎn),選用FPGA作為基于PEBB構(gòu)建的MMC子模塊的控制器。本文首先對整個環(huán)網(wǎng)體系進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和方案設(shè)計(jì),隨后根據(jù)制定的通信協(xié)議對該環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的通信和基本功能進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于PEBB的MMC分布式系統(tǒng)雙環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的正確性。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2520047