【摘要】：近年來將模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter,MMC)應用在電力傳動領域的研究得到了廣泛的關注。本文以MMC為研究對象,研究了其應用于電力傳動領域時,低頻運行工況下子模塊電容電壓的波動問題及解決方法。主要內容如下:詳細分析了 MMC拓撲的工作原理,深入分析了子模塊開關狀態(tài)對模塊電容電壓的影響,介紹了其總體控制策略以及預充電過程。研究了幾種多電平變換器的調制策略,選取了載波移相作為MMC的調制方法。對于MMC來說,移相角的選取對于輸出電壓性能的影響很大。研究了選取不同移相角對應的不同載波移相調制方式,并對不同載波移相方式下輸出電平數(shù)、輸出電壓諧波性能進行了比較�？紤]到子模塊數(shù)較多時,不同調制方式輸出電壓電平數(shù)差別很小,從MMC直流側平衡來考慮,載波調制方式一最為適合。研究了 MMC應用于電力傳動領域的電容電壓波動問題,從理論上分析了電壓波動問題的原因。當運行頻率較低時,周期較長,上下橋臂能量處于單向傳輸狀態(tài),導致模塊化多電平變換器在低頻運行時,子模塊電容電壓產生波動超過電容的安全范圍。推導了子模塊電容電壓的波動公式,分析得出運行頻率與子模塊電容電壓波動大小成反比的結論。研究了高頻注入法消除電容電壓波動的原理,分別研究了雙正弦波注入法、雙方波法、雙三次諧波注入法、方波加三次諧波注入法幾種高頻注入方法的抑制效果,并對幾種高頻注入法進行了比較。搭建了三相MMC的實驗平臺并進行了實驗驗證。實驗結果證明高頻注入法控制策略對MMC的電容電壓波動起到顯著抑制作用。最后用MMC平臺實現(xiàn)了對異步電機的驅動,驗證了控制策略的正確性和可行性。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM46
【圖文】：

圖２－１邋ＭＭＣ拓撲逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｏｐｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ＭＭＣ逡逑［／ｄ（；為直流側母線電壓，為交流側輸出相電壓，彳為交流側輸出相電逡逑

圖２－３子模塊對應的不同狀態(tài)逡逑Ｆｉｇ．邋２－３邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｔａｔｅｓ邋ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ邋ｔｏ邋ｓｕｂｍｏｄｕｌｅｓ逡逑開關管＼處于不同狀態(tài)時，對應子模塊端口電壓輸出情況和子模塊電容逡逑

【參考文獻】

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1 公錚;伍小杰;王釗;戴鵬;;基于載波移相調制的模塊化多電平變換器變頻運行控制[J];中國電機工程學報;2015年11期

2 李巖;羅雨;許樹楷;周月賓;袁志昌;;柔性直流輸電技術:應用、進步與期望[J];南方電網技術;2015年01期

3 雷鳴;李耀華;葛瓊璇;王曉新;;模塊化多電平變流器低頻控制方法[J];中國電機工程學報;2013年24期

4 湯廣福;賀之淵;龐輝;;柔性直流輸電工程技術研究、應用及發(fā)展[J];電力系統(tǒng)自動化;2013年15期

5 楊曉峰;林智欽;鄭瓊林;游小杰;;模塊組合多電平變換器的研究綜述[J];中國電機工程學報;2013年06期

6 王奎;鄭澤東;李永東;;新型模塊化多電平變換器電容電壓波動規(guī)律及抑制方法[J];電工技術學報;2011年05期

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1 范聲芳;模塊化多電平變換器（MMC）若干關鍵技術研究[D];華中科技大學;2014年

本文編號：2715172