【摘要】：隨著海上風(fēng)場(chǎng)規(guī)模的增大,全直流風(fēng)場(chǎng)成為未來(lái)海上風(fēng)電的發(fā)展趨勢(shì)。模塊化多電平變換器(modular multilevel converter,MMC)廣泛應(yīng)用在大功率、高電壓的AC/DC電力變換領(lǐng)域,并且能夠?qū)崿F(xiàn)電能直接從低壓交流到高壓直流的轉(zhuǎn)換,是一種適用于海上全直流風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)力發(fā)電變流器拓?fù)洹Ｔ撐尼槍?duì)基于MMC的風(fēng)力發(fā)電變流器的運(yùn)行特性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)在低調(diào)制比的工況下MMC的子模塊電容電壓紋波會(huì)使交流輸出電壓產(chǎn)生畸變,通過(guò)對(duì)其機(jī)理的分析,提出一種改進(jìn)的電流控制方法,改善受到電壓畸變影響的電流動(dòng)態(tài)控制性能。為了驗(yàn)證理論分析與控制方法,在RT-LAB中對(duì)一將6 k V永磁同步發(fā)電機(jī)連接到50 k V直流網(wǎng)的10 MW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真,并在30k W的MMC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【圖文】：

的仿真結(jié)果Fig.8Simulationresultsofdynamicrespond2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析在一個(gè)額定功率為30kW的MMC平臺(tái)上對(duì)本文所提方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，MMC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要參數(shù)如表3所示。為了模擬MMC在低頻率、低調(diào)制比的運(yùn)行特性，MMC交流側(cè)連接可編程交流電壓源，直流側(cè)連接直流電源。由于接入交流電壓源，因此MMC的控制方法由永磁電機(jī)矢量控制改變?yōu)椴⒕W(wǎng)變換器控制，由于電流控制環(huán)均采用基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，因此結(jié)論具有可比性，，不同點(diǎn)在于并網(wǎng)變換器控制中對(duì)畸變電壓的修正體現(xiàn)在q軸電流上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的如圖9、10表3實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MMC參數(shù)Tab.3ParametersofMMCexperimentplatform參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值直流額定電壓/V300交流側(cè)電壓/V37交流頻率/Hz20子模塊電容額定電壓/V50橋臂模塊數(shù)6子模塊電容值/mF9橋臂電感值/mH6子模塊開(kāi)關(guān)頻率/kHz1.5i20A(/格)t(20ms/格)(a)MMC三相交流電流u(0V1/格)t(20ms/格)(b)A相上橋臂與下橋臂的輸出電壓u10V(/格)t(20ms/格)(c)A相上橋臂與下橋臂中的4個(gè)子模塊電容電壓圖9穩(wěn)態(tài)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.9Steadystatesimulationresult

的仿真結(jié)果Fig.8Simulationresultsofdynamicrespond2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析在一個(gè)額定功率為30kW的MMC平臺(tái)上對(duì)本文所提方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，MMC實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主要參數(shù)如表3所示。為了模擬MMC在低頻率、低調(diào)制比的運(yùn)行特性，MMC交流側(cè)連接可編程交流電壓源，直流側(cè)連接直流電源。由于接入交流電壓源，因此MMC的控制方法由永磁電機(jī)矢量控制改變?yōu)椴⒕W(wǎng)變換器控制，由于電流控制環(huán)均采用基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，因此結(jié)論具有可比性，不同點(diǎn)在于并網(wǎng)變換器控制中對(duì)畸變電壓的修正體現(xiàn)在q軸電流上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的如圖9、10表3實(shí)驗(yàn)平臺(tái)MMC參數(shù)Tab.3ParametersofMMCexperimentplatform參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值直流額定電壓/V300交流側(cè)電壓/V37交流頻率/Hz20子模塊電容額定電壓/V50橋臂模塊數(shù)6子模塊電容值/mF9橋臂電感值/mH6子模塊開(kāi)關(guān)頻率/kHz1.5i20A(/格)t(20ms/格)(a)MMC三相交流電流u(0V1/格)t(20ms/格)(b)A相上橋臂與下橋臂的輸出電壓u10V(/格)t(20ms/格)(c)A相上橋臂與下橋臂中的4個(gè)子模塊電容電壓圖9穩(wěn)態(tài)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果Fig.9Steadystatesimulationresult
【作者單位】： 上海交通大學(xué)風(fēng)力發(fā)電研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51261130484) 上海市科委基金資助項(xiàng)目(13dz1200202)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TM46;TM614

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本文編號(hào)：2541558