模塊化多電平變換器(Modular Multilevel Converter,MMC)避免了開關(guān)器件的直接串聯(lián),具有低諧波、可冗余、易擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn),因此隨著柔性直流輸電工程直流母線電壓等級(jí)的提高,MMC逐漸取代了傳統(tǒng)兩電平和三電平變換器,成為柔性直流輸電變換器中的主流拓?fù)�。但是與兩電平和三電平變換器相比,MMC中包含更多的開關(guān)器件和大量的懸浮電容。子模塊電容電壓的平衡問題成為了MMC控制技術(shù)的一大挑戰(zhàn)。同時(shí),作為電力電子變換器中最容易發(fā)生故障的元件,由電容和開關(guān)器件損壞引發(fā)的變換器故障占比之和超過了60%。因此,研究MMC子模塊電容電壓的平衡方法以及子模塊電容、開關(guān)器件健康狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)方法具有十分重要的意義。本文著重分析了模塊化多電平變換器在最近電平調(diào)制策略(Nearest Level Modulation,NLM)下的工作特性,詳細(xì)探討了最近電平調(diào)制下工頻開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的充放電特性,并基于此提出了高效的子模塊電容電壓平衡方法、子模塊電容容值的在線估計(jì)方法以及一種子模塊開路故障檢測(cè)方法。論文的具體研究?jī)?nèi)容如下:首先,提出了一種基于工頻排序的電容電壓平衡方法,降低了電容電壓的排序頻率,避免... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

外加電流檢測(cè)電路法

另一種外加子模塊電壓檢測(cè)電路的方法如圖1.4(b)所示[92]。通過增加橋臂電壓傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)際橋臂電壓,判斷橋臂電壓實(shí)際值是否與期望值一致即可判斷出該橋臂是否發(fā)生子模塊開路故障。該方法只需要增加六個(gè)電壓傳感器(六橋臂各增加一個(gè)),不需要在算法上做任何修改,簡(jiǎn)單易行。但是所增加的電壓傳感器需要承受整個(gè)橋臂的電壓,存在絕緣可靠性的問題。(2)軟件法

基于滑模觀測(cè)器的子模塊開路故障檢測(cè)法通過對(duì)MMC的橋臂環(huán)流或子模塊電壓建立滑模觀測(cè)器,根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)信息和子模塊的開關(guān)信息實(shí)時(shí)地給出橋臂環(huán)流或子模塊電壓的預(yù)測(cè)值,并通過對(duì)預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)子模塊開路故障檢測(cè),如圖1.5所示。正常情況下,滑模觀測(cè)器給出的預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值趨于一致,二者間的誤差很小;當(dāng)子模塊開路故障發(fā)生時(shí),由于子模塊實(shí)際的輸出電壓與子模塊的開關(guān)信息不一致,導(dǎo)致橋臂環(huán)流或子模塊電壓的實(shí)測(cè)值偏離預(yù)測(cè)值。如果二者間的誤差大于門限值且持續(xù)了足夠長(zhǎng)的時(shí)間,則認(rèn)為檢測(cè)到了子模塊開路故障。隨后,通過修正子模塊的開關(guān)信息,以“假設(shè)-驗(yàn)證”的遍歷試錯(cuò)方式實(shí)現(xiàn)故障子模塊的定位。該方法可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出子模塊開路故障,同時(shí)其故障子模塊定位算法可以并行執(zhí)行,加快了定位速度。b.基于狀態(tài)觀測(cè)器的故障檢測(cè)方法[98-100]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]模塊化多電平變換器穩(wěn)態(tài)特性分析及電容電壓平衡算法研究[D]. 彭浩.浙江大學(xué) 2015
[2]基于多電平換流器的柔性直流輸電技術(shù)若干關(guān)鍵問題研究[D]. 胡鵬飛.浙江大學(xué) 2015
[3]模塊化多電平換流器型直流輸電若干問題研究[D]. 屠卿瑞.浙江大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2934259