模塊化多電平換流器（modularized multilevel converter,MMC）以其獨特的技術優(yōu)勢,已成為現(xiàn)今高壓直流輸電（high voltagedirect current,HVDC）建設當中的首選換流器。MMC子模塊（Sub-Module,SM）電容電壓決定了系統(tǒng)直流側的輸出電壓水平,子模塊的投切也直接影響了 MMC的工作狀態(tài)。子模塊數(shù)量隨著系統(tǒng)電壓等級升高而逐步增多,在運行過程中出現(xiàn)模塊故障的情況是不可避免的,為了減少子模塊故障對系統(tǒng)輸出特性的影響,須要配置相應的冗余模塊。冗余子模塊是保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要基礎,然而冗余度過高會導致系統(tǒng)運維成本加大,并使冗余子模塊使用效率降低,增加系統(tǒng)損耗;冗余度過低則無法保證整個系統(tǒng)的可靠性。因此,分析現(xiàn)有的子模塊冗余策略并提出效益優(yōu)化的子模塊冗余配置方法是有必要的。首先,研究了 MMC拓撲結構、工作原理以及MMC的數(shù)學模型。全方位分析換流器的控制策略,主要針對不同的調制方法所存在的優(yōu)勢和不足進行了分析,并且針對不同的冗余子模塊備用方式對系統(tǒng)所造成的影響進行了研究,為搭建MMC系統(tǒng)冗余運行狀態(tài)的PSCAD仿真模型奠定了理論基礎... 

【文章來源】：東北電力大學吉林省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題的研究背景與意義
    1.2 國內外研究動態(tài)
        1.2.1 MMC的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 MMC子模塊冗余配置研究現(xiàn)狀
        1.2.3 MMC冗余系統(tǒng)控制策略研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究內容
第2章 MMC工作原理及子模塊冗余拓撲分析
    2.1 MMC的工作原理
        2.1.1 子模塊的拓撲及工作原理
        2.1.2 三相MMC工作原理及運行特性
    2.2 MMC電流輸出方程
    2.3 MMC系統(tǒng)調制方式研究
        2.3.1 最近電平逼近調制（NLM）
        2.3.2 空間矢量脈寬調制（SVPWM）
        2.3.3 載波移相脈寬調制（CPS-SPWM）
    2.4 MMC冗余結構與原理
        2.4.1 冗余拓撲結構
        2.4.2 冗余子模塊備用模式
        2.4.3 優(yōu)化動態(tài)冗余方案
    2.5 本章小結
第3章 MMC系統(tǒng)冗余運行下穩(wěn)定性控制
    3.1 基于均壓算法的MMC系統(tǒng)冗余運行調制策略改進
    3.2 MMC冗余運行系統(tǒng)環(huán)流抑制
    3.3 MMC冗余運行系統(tǒng)電容電壓均衡控制
        3.3.1 傳統(tǒng)電容電壓均衡策略
        3.3.2 基于環(huán)流分析的電容電壓均衡控制策略
    3.4 仿真驗證
    3.5 本章小結
第4章 MMC子模塊冗余指標的構建
    4.1 MMC可靠性目標下冗余配置分析
        4.1.1 基于威布爾（Weibull）分布的MMC故障率建模
        4.1.2 考慮壽命損耗的MMC可靠性模型
        4.1.3 仿真驗證
    4.2 子模塊利用率目標下冗余配置分析
    4.3 MMC能耗目標下冗余配置分析
        4.3.1 MMC功率損耗的組成
        4.3.2 MMC通態(tài)功率損耗
        4.3.3 MMC開通及關斷損耗
    4.4 本章小結
第5章 基于粒子群算法的子模塊多目標優(yōu)化冗余配置方法
    5.1 粒子群算法基本原理
    5.2 基于PSO算法的冗余子模塊多目標優(yōu)化配置
        5.2.1 建立MMC冗余子模塊配置的優(yōu)化函數(shù)
        5.2.2 不確定動態(tài)多目標優(yōu)化方程實現(xiàn)過程
    5.3 仿真驗證
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果及發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：2951942