模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter, MMC）多用在海上風力發(fā)電系統(tǒng)中。文章提出一種基于載波移相的閉環(huán)控制策略,解決了MMC子模塊電容電壓的不平衡問題。在基于多個子模塊級聯(lián)的MMC電路系統(tǒng)中,對MMC的每個子模塊（Sub-Module,SM）都設(shè)置獨立的電容電壓均壓電路。通過控制閉環(huán)電路的調(diào)制波來控制MMC子模塊的投切,從而達到MMC電容電壓的均衡。在Matlb/Simulink中搭建了仿真模型,仿真結(jié)果驗證了所提控制策略能夠真實、有效地實現(xiàn)MMC系統(tǒng)中電容電壓的均衡控制。 

【文章來源】：可再生能源. 2020,38(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

MMC的等效電路原理圖

單相逆變狀態(tài)等效電路如圖2所示。圖中：uap,uan分別為上橋臂和下橋臂的電壓；Udc為直流側(cè)電壓；usp與usn分別為上橋臂和下橋臂上電感的電壓；ua為A相輸出電壓；ia為A相的輸出電流；iap為上橋臂電流；ian為下橋臂電流；icir.a為橋臂環(huán)流。

MMC的單相全橋中SM數(shù)共有2N個，每個子模塊需要一個載波，把載波進行依次移相θ，得到2N個載波，按照順序編號[10]。載波分配給MMC其中的一相，把第一個載波分配給上橋臂第一個模塊，把第二個載波分配給下橋臂第一個模塊；把第三個載波分配給上橋臂第二個模塊，把第四個載波分配給下橋臂第二個模塊，照此方式依次向下分配載波，上橋臂分配載波為奇數(shù)，下橋臂分配載波為偶數(shù)。選擇正弦信號為調(diào)制波形，下橋臂與上橋臂的調(diào)制波相位相差180°。三相的調(diào)制波相位分別為0°，滯后120°，超前120°[11],[12]，如圖3所示。圖4為MMC上橋臂單個子模塊開環(huán)控制的原理框圖，圖中利用移相后的載波與調(diào)制波對比來控制開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷。下橋臂子模塊控制調(diào)制波需要滯后180°。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙饋風電場孤島經(jīng)模塊化多電平換流器直流輸電并網(wǎng)系統(tǒng)小信號穩(wěn)定性分析與振蕩抑制方法[J]. 王一凡,趙成勇,郭春義.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(10)
[2]基于載波移相的MMC控制策略研究及仿真[J]. 趙葆涵,侯風南,楊斌.  電力學(xué)報. 2019(01)
[3]MMC系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性和電容電壓均衡策略[J]. 夏超英,于佳麗.  中國電機工程學(xué)報. 2018(19)
[4]具有直流故障自清除能力的新型MMC子模塊及其混合拓撲[J]. 許義佳,羅映紅,史彤彤,劉運華.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(07)
[5]采用橋臂電抗投切控制的MMC降電容運行方法[J]. 李帥,屈海濤,趙成勇,許建中,曹均正.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(07)
[6]MMC改進動態(tài)相量模型建模與仿真研究[J]. 王全勝,葉華,張國民,裴瑋,齊智平.  電網(wǎng)技術(shù). 2018(05)
[7]基于線性自抗擾控制的MMC環(huán)流抑制策略[J]. 張芳,張光耀,陳堃.  電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2018(02)
[8]并聯(lián)全橋子模塊MMC的自均壓運行特性研究[J]. 石璐,趙成勇,許建中,徐義良.  中國電機工程學(xué)報. 2018(08)
[9]基于模塊化多電平換流器的直流電網(wǎng)小信號建模[J]. 魯曉軍,林衛(wèi)星,向往,文勁宇.  中國電機工程學(xué)報. 2018(04)
[10]模塊化多電平換流器的子模塊電容電壓分層均壓控制法[J]. 林周宏,劉崇茹,李海峰,田鵬飛,洪國巍.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(07)

博士論文
[1]MMC型柔性直流電網(wǎng)建模、分析與控制研究[D]. 肖晃慶.浙江大學(xué) 2018
[2]模塊化多電平變換器（MMC）運行與控制若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 廖武.湖南大學(xué) 2016



本文編號：3319697