模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter,MMC）與傳統(tǒng)兩電平或三電平換流器相比,其具有:1)避免了半導(dǎo)體開關(guān)器件的直接連接,2)輸出波形質(zhì)量高、諧波含量小,3)開關(guān)頻率低、換流器損耗小,4)模塊化結(jié)構(gòu)易拓展,5)子模塊故障處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近年來受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。MMC在柔性直流輸電、海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)、中壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)、異步電網(wǎng)互聯(lián)、無緣孤島送電等諸多應(yīng)用場(chǎng)景都具有廣闊的應(yīng)用前景。因此,開展MMC的相關(guān)研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,將對(duì)現(xiàn)代電網(wǎng)的新形態(tài)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。本文將以模塊化多電平換流器為研究對(duì)象,在明晰其基本運(yùn)行與控制原理的基礎(chǔ)上,建立一種適用于多種控制模式并具有高計(jì)算精度的MMC廣義穩(wěn)態(tài)分析模型,基于該模型進(jìn)一步開展了 MMC子模塊電容參數(shù)選擇、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能優(yōu)化方法方面的研究工作,主要研究?jī)?nèi)容包括:（1）提出了一種MMC廣義穩(wěn)態(tài)分析模型。MMC的穩(wěn)態(tài)分析在主電路參數(shù)設(shè)計(jì)、運(yùn)行性能評(píng)估、保護(hù)定值設(shè)計(jì)等方面都具有十分重要的意義。因此建立了一種廣泛適用于多種穩(wěn)態(tài)優(yōu)化方法并全面考慮各電氣量間耦合作用關(guān)系的MMC穩(wěn)態(tài)分析模型。在建模過程中,... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 MMC穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性分析
        1.2.2 MMC子模塊電容參數(shù)選擇
        1.2.3 MMC運(yùn)行性能優(yōu)化
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 MMC基本運(yùn)行與控制
    2.1 引言
    2.2 MMC基本運(yùn)行原理
    2.3 MMC運(yùn)行控制基礎(chǔ)
        2.3.1 MMC子模塊工作原理
        2.3.2 MMC基本控制策略
    2.4 本章小結(jié)
第三章 MMC廣義穩(wěn)態(tài)分析模型
    3.1 引言
    3.2 電氣量間的耦合關(guān)系
    3.3 MMC廣義穩(wěn)態(tài)分析模型
        3.3.1 基本前提假設(shè)
        3.3.2 廣義穩(wěn)態(tài)分析模型的構(gòu)建流程
        3.3.3 廣義穩(wěn)態(tài)分析模型的完整形式
    3.4 仿真驗(yàn)證
        3.4.1 廣義穩(wěn)態(tài)分析模型與傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析模型的比較
        3.4.2 廣義穩(wěn)態(tài)分析模型的準(zhǔn)確性驗(yàn)證
    3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 MMC子模塊電容參數(shù)選擇
    4.1 引言
    4.2 子模塊電容電壓穩(wěn)態(tài)值計(jì)算
        4.2.1 基于廣義穩(wěn)態(tài)模型的電容電壓計(jì)算方法
        4.2.2 基于廣義穩(wěn)態(tài)模型的電容電壓簡(jiǎn)化計(jì)算方法
    4.3 現(xiàn)有電容參數(shù)選擇方法分析
        4.3.1 電容電壓直流分量
        4.3.2 MMC運(yùn)行域的影響
        4.3.3 電容電壓紋波的非對(duì)稱性
    4.4 一種改進(jìn)的電容參數(shù)選擇方法
        4.4.1 基于廣義穩(wěn)態(tài)分析模型的電容參數(shù)選擇方法
        4.4.2 電容參數(shù)選擇算例
    4.5 仿真驗(yàn)證
    4.6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.7 本章小結(jié)
第五章 MMC穩(wěn)態(tài)運(yùn)行性能優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 附加直流信號(hào)對(duì)MMC運(yùn)行性能影響分析
        5.2.1 附加直流信號(hào)對(duì)電容電壓直流分量的影響
        5.2.2 附加直流信號(hào)對(duì)電容電壓峰值和電容電壓波動(dòng)幅度的影響
        5.2.3 附加直流信號(hào)對(duì)調(diào)制信號(hào)的影響
        5.2.4 附加直流信號(hào)對(duì)其它電氣量的影響
    5.3 采用附加直流信號(hào)降低MMC電容電壓的方法
        5.3.1 基本原理及意義
        5.3.2 控制策略框圖
        5.3.3 附加直流信號(hào)值及區(qū)域的計(jì)算
    5.4 仿真驗(yàn)證
    5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[7]適用于架空線路傳輸?shù)腗MC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 向往.華中科技大學(xué) 2017
[8]模塊化多電平功率變換關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 徐千鳴.湖南大學(xué) 2017
[9]MMC-STATCOM控制策略的研究[D]. 井濟(jì)民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[10]模塊化多電平換流器及其控制技術(shù)研究[D]. 李彬彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017



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