電網(wǎng)不平衡時(shí)模塊化多電平變流器并網(wǎng)控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-07 21:24
模塊化多電平變流器(MMC)因其具有模塊化、輸出電平數(shù)多、并網(wǎng)電流諧波含量低、能夠?qū)崿F(xiàn)中、高壓直接并網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn),逐漸被廣泛關(guān)注。但由于MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,仍存在很多待解決的問題,如啟動(dòng)控制、環(huán)流抑制、相間能量均衡控制、上下橋臂間能量均衡控制、橋臂內(nèi)能量均衡控制等,除此之外,在交流電網(wǎng)故障時(shí),提高系統(tǒng)的低電壓穿越(LVDC)能力以及MMC在光伏系統(tǒng)中的應(yīng)用等也是亟待解決的問題。本文首先介紹了MMC的基本工作原理,然后對(duì)MMC的調(diào)制策略進(jìn)行了分析,比較不同調(diào)制策略的優(yōu)缺點(diǎn);接著研究了MMC的啟動(dòng)預(yù)充電方案,提出了一種全新的交流側(cè)預(yù)充電控制策略,實(shí)現(xiàn)上、下橋臂子模塊電容電壓一起充電;針對(duì)子模塊無源時(shí)MMC系統(tǒng)電網(wǎng)不平衡控制研究,首先分析電網(wǎng)不平衡對(duì)系統(tǒng)的影響并提出一種改進(jìn)的直流母線電流低頻波動(dòng)抑制算法,然后針對(duì)網(wǎng)側(cè)電流對(duì)稱控制和有功功率波動(dòng)抑制兩種目標(biāo)提出相應(yīng)的解決方案;針對(duì)子模塊集成PV時(shí)MMC光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電網(wǎng)不平衡控制研究,首先建立光伏子模塊、交流側(cè)和直流側(cè)的三端MMC數(shù)學(xué)模型,分析其功率傳輸機(jī)理和規(guī)律,然后提出一種分層控制的功率失配算法,主要包括相間、上下橋臂間和橋臂內(nèi)功率失配控制,...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
交流側(cè)預(yù)充電下A相子模塊電容電壓
子模塊數(shù) N 2子模塊額定電壓值 Ucref50V果如下:Uca1Uca2Uca3Uca480.00ms/div6.00V/div不控階段 可控階段 平穩(wěn)階段圖 3. 15 交流側(cè)預(yù)充電下 A 相子模塊電容電壓Fig 3.15A-phase sub-module capacitor voltage under ac side prechargeia不控階段 可控階段 平穩(wěn)階段
80.00ms/div圖 3. 17 交流側(cè)預(yù)充電下三相電網(wǎng)電流Fig 3.17 three-phase grid current under ac side precharge控充電階段:圖 3.15 所示為 A 相 4 個(gè)子模塊電容電壓,子模塊電容電網(wǎng)線電壓進(jìn)行不控充電,子模塊電容電壓 34.64V。圖 3.16 所示為 A 相橋臂電流,圖 3.17 所示為三相電網(wǎng)電流,系統(tǒng)發(fā)波前,電流均為 0。控充電階段:圖 3.15 所示 A 相子模塊電容電壓開始一起充電,0.32s 后電壓充至額定電壓值 50V。圖 3.16 所示 A 相上、下臂電流幅值為 A 相值的一半,相位與電網(wǎng)電流同相,表明電網(wǎng)電流在上、下橋臂均分,時(shí)給上、下橋臂電容充電。圖 3.17 所示為三相電網(wǎng)電流,在可控充電電流幅值逐漸降低,0.32s 后電網(wǎng)電流幅值降為 0。穩(wěn)階段:圖 3.15 所示 A 相電容電壓在 0.32s 后開始穩(wěn)定。圖 3.16 和圖臂電流和電網(wǎng)電流均降為 0,表明系統(tǒng)充電結(jié)束。直流側(cè)預(yù)充電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模塊化多電平換流器的載波層疊脈寬調(diào)制策略分析與改進(jìn)[J]. 白志紅,周玉虎. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(21)
[2]模塊化多電平換流器快速能量等效建模[J]. 程志偉,薛毓強(qiáng),鄭文迪,張成都. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(03)
[3]一種新型模塊化多電平子模塊獨(dú)立控制方案[J]. 呂祎林,張興,王付勝,李飛. 電力電子技術(shù). 2018(03)
[4]混合型模塊化多電平換流器解析建模與功率運(yùn)行區(qū)間分析[J]. 魯曉軍,向往,林衛(wèi)星,文勁宇. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(07)
[5]不平衡交流電網(wǎng)模塊化多電平變流器特性分析及環(huán)流抑制方法[J]. 李金科,金新民,吳學(xué)智,荊龍,武文,王帥,王小星. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]模塊化多電平變流器的低頻控制策略[J]. 于洋,葛瓊璇,雷鳴,王曉新,李耀華. 高電壓技術(shù). 2017(04)
[7]模塊化多電平變換器預(yù)充電控制策略[J]. 姚駿,譚義,趙磊. 分布式能源. 2016(01)
[8]海上風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC并網(wǎng)的阻抗建模及穩(wěn)定性分析[J]. 呂敬,蔡旭,張占奎,遲永寧. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(14)
[9]不平衡電網(wǎng)電壓下模塊化多電平換流器的環(huán)流抑制策略[J]. 梁營(yíng)玉,張濤,劉建政,楊奇遜,劉樹. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]一種混合型模塊化多電平換流器的改進(jìn)載波移相調(diào)制方法[J]. 魏承志,練睿,楊樺,文安. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(07)
碩士論文
[1]特定諧波消除法在多電平逆變器中的應(yīng)用[D]. 張桐盛.山東大學(xué) 2017
[2]級(jí)聯(lián)H橋光伏并網(wǎng)逆變器功率平衡研究[D]. 楊樂.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于空間矢量脈寬調(diào)制的新型模塊化多電平整流器研究[D]. 康文.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3482430
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:111 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
交流側(cè)預(yù)充電下A相子模塊電容電壓
子模塊數(shù) N 2子模塊額定電壓值 Ucref50V果如下:Uca1Uca2Uca3Uca480.00ms/div6.00V/div不控階段 可控階段 平穩(wěn)階段圖 3. 15 交流側(cè)預(yù)充電下 A 相子模塊電容電壓Fig 3.15A-phase sub-module capacitor voltage under ac side prechargeia不控階段 可控階段 平穩(wěn)階段
80.00ms/div圖 3. 17 交流側(cè)預(yù)充電下三相電網(wǎng)電流Fig 3.17 three-phase grid current under ac side precharge控充電階段:圖 3.15 所示為 A 相 4 個(gè)子模塊電容電壓,子模塊電容電網(wǎng)線電壓進(jìn)行不控充電,子模塊電容電壓 34.64V。圖 3.16 所示為 A 相橋臂電流,圖 3.17 所示為三相電網(wǎng)電流,系統(tǒng)發(fā)波前,電流均為 0。控充電階段:圖 3.15 所示 A 相子模塊電容電壓開始一起充電,0.32s 后電壓充至額定電壓值 50V。圖 3.16 所示 A 相上、下臂電流幅值為 A 相值的一半,相位與電網(wǎng)電流同相,表明電網(wǎng)電流在上、下橋臂均分,時(shí)給上、下橋臂電容充電。圖 3.17 所示為三相電網(wǎng)電流,在可控充電電流幅值逐漸降低,0.32s 后電網(wǎng)電流幅值降為 0。穩(wěn)階段:圖 3.15 所示 A 相電容電壓在 0.32s 后開始穩(wěn)定。圖 3.16 和圖臂電流和電網(wǎng)電流均降為 0,表明系統(tǒng)充電結(jié)束。直流側(cè)預(yù)充電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模塊化多電平換流器的載波層疊脈寬調(diào)制策略分析與改進(jìn)[J]. 白志紅,周玉虎. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(21)
[2]模塊化多電平換流器快速能量等效建模[J]. 程志偉,薛毓強(qiáng),鄭文迪,張成都. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(03)
[3]一種新型模塊化多電平子模塊獨(dú)立控制方案[J]. 呂祎林,張興,王付勝,李飛. 電力電子技術(shù). 2018(03)
[4]混合型模塊化多電平換流器解析建模與功率運(yùn)行區(qū)間分析[J]. 魯曉軍,向往,林衛(wèi)星,文勁宇. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(07)
[5]不平衡交流電網(wǎng)模塊化多電平變流器特性分析及環(huán)流抑制方法[J]. 李金科,金新民,吳學(xué)智,荊龍,武文,王帥,王小星. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(12)
[6]模塊化多電平變流器的低頻控制策略[J]. 于洋,葛瓊璇,雷鳴,王曉新,李耀華. 高電壓技術(shù). 2017(04)
[7]模塊化多電平變換器預(yù)充電控制策略[J]. 姚駿,譚義,趙磊. 分布式能源. 2016(01)
[8]海上風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)MMC-HVDC并網(wǎng)的阻抗建模及穩(wěn)定性分析[J]. 呂敬,蔡旭,張占奎,遲永寧. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(14)
[9]不平衡電網(wǎng)電壓下模塊化多電平換流器的環(huán)流抑制策略[J]. 梁營(yíng)玉,張濤,劉建政,楊奇遜,劉樹. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]一種混合型模塊化多電平換流器的改進(jìn)載波移相調(diào)制方法[J]. 魏承志,練睿,楊樺,文安. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(07)
碩士論文
[1]特定諧波消除法在多電平逆變器中的應(yīng)用[D]. 張桐盛.山東大學(xué) 2017
[2]級(jí)聯(lián)H橋光伏并網(wǎng)逆變器功率平衡研究[D]. 楊樂.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于空間矢量脈寬調(diào)制的新型模塊化多電平整流器研究[D]. 康文.湖南大學(xué) 2013
本文編號(hào):3482430
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