發(fā)布時間：2023-03-23 19:32

　　隨著柔性直流輸電技術(shù)的普及,模塊化多電平換流器(Modular multilevel converter,MMC)作為其關(guān)鍵技術(shù)得到了迅速發(fā)展,相對于其他傳統(tǒng)的多電平逆變器拓撲,MMC由于其可以級聯(lián)更多的子模塊而被應(yīng)用于高壓大功率的領(lǐng)域,并且能夠輸出更多的電平數(shù),輸出波形質(zhì)量極高。調(diào)制策略和相關(guān)性能優(yōu)化控制策略是高壓直流輸電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù),所以本文對MMC系統(tǒng)的調(diào)制策略和相關(guān)應(yīng)用場景做了研究分析。主要內(nèi)容如下:(1)研究了載波移相調(diào)制策略(Carrier phase-shifted PWM,CPS-PWM)和最近電平逼近調(diào)制策略(Nearest level Modulation,NLM)。通過對比兩種策略的輸出電壓的總諧波畸變率和調(diào)制算法的復(fù)雜度以確定不同調(diào)制算法的應(yīng)用場合,為后文相關(guān)控制策略的研究提供了方法。(2)分析了上述調(diào)制策略的具體應(yīng)用場景以控制子模塊電容電壓。分別是基于按狀態(tài)排序的電容電壓平衡策略、基于共模電壓注入的電容電壓平衡策略、改進的基于共模電壓注入的電容電壓平衡策略。以電容電壓波動率和開關(guān)器件的平均開關(guān)頻率作為電容電壓均衡算法的評價指標,為后文的故障診斷方法確定均壓算...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 多電平變換器拓撲結(jié)構(gòu)
        1.2.2 多電平逆變器調(diào)制策略的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 子模塊電容電壓均衡策略現(xiàn)狀
        1.2.4 子模塊故障診斷研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 MMC基本工作原理及調(diào)制策略
    2.1 MMC的拓撲結(jié)構(gòu)
    2.2 MMC的工作原理
        2.2.1 子模塊工作原理
        2.2.2 三相MMC工作原理
    2.3 MMC的調(diào)制方式
        2.3.1 載波移相脈沖寬度調(diào)制
        2.3.2 最近電平逼近調(diào)制
        2.3.3 調(diào)制算法性能比較
    2.4 MMC子模塊故障分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 MMC子模塊電容電壓均衡控制方法
    3.1 引言
    3.2 基于完全排序的電容電壓平衡策略
        3.2.1 電容電壓完全排序策略的原理
        3.2.2 按狀態(tài)排序的電容電壓均衡策略
    3.3 基于共模電壓注入的電容電壓均衡策略
        3.3.1 直流電容電壓控制原理
        3.3.2 橋臂的正常平衡狀態(tài)
        3.3.3 共模電壓注入的電容電壓平衡策略
    3.4 分層控制的電容電壓平衡策略
        3.4.1 橋臂電壓平均控制
        3.4.2 模塊電壓平衡控制
    3.5 仿真分析與對比
        3.5.1 基于按狀態(tài)排序電容電壓控制策略仿真分析
        3.5.2 基于共模電壓注入的電容電壓均衡策略仿真分析
        3.5.3 分層控制均衡策略仿真分析
        3.5.4 控制策略的對比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 MMC子模塊故障診斷及冗余容錯控制
    4.1 設(shè)計冗余與運行冗余的定義
    4.2 MMC子模塊開關(guān)管故障診斷
        4.2.1 故障對子模塊的電容電壓的影響
        4.2.2 基于子模塊電容電壓的故障診斷方法
        4.2.3 仿真算例與特性分析
    4.3 MMC冗余與容錯控制方法
        4.3.1 有冗余子模塊的容錯方案
        4.3.2 無冗余子模塊容錯方案
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 后續(xù)展望
致謝
參考文獻
碩士學(xué)位期間取得的成果



本文編號：3768613