【摘 要】
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目前模块化多电平换流器在柔性直流输电领域具有巨大的优势,自其问世以来得到了国内外广泛应用。作为一种新兴的多电平拓扑,其技术还需要进一步发展,因此有必要对其相关技术难点继续深入研究。本文以电网不平衡情况下模块化多电平换流器环流抑制为重点研究对象,首先对MMC拓扑结构和基本工作原理进行分析,通过MMC端口电压特性和基尔霍夫定律搭建MMC数学模型和环流模型,阐述了载波移相PWM调制和最近电平调制策略并结
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目前模块化多电平换流器在柔性直流输电领域具有巨大的优势,自其问世以来得到了国内外广泛应用。作为一种新兴的多电平拓扑,其技术还需要进一步发展,因此有必要对其相关技术难点继续深入研究。本文以电网不平衡情况下模块化多电平换流器环流抑制为重点研究对象,首先对MMC拓扑结构和基本工作原理进行分析,通过MMC端口电压特性和基尔霍夫定律搭建MMC数学模型和环流模型,阐述了载波移相PWM调制和最近电平调制策略并结合仿真分别分析其工作原理和调制特点;其次对电网平衡下MMC环流抑制策略进行研究,分析了MMC环流产生机理和桥臂环流谐波成分,采用LADRC控制器对环流进行抑制,并与采用PI控制器的环流抑制策略进行比较,仿真验证了LADRC鲁棒性和响应速度快的特点;然后研究了电网不平衡情况下MMC环流抑制策略,通过分析电网不平衡情况下瞬时功率和瞬时能量的组成部分,推导出三相环流直流分量表达式和其参考值,提出基于LADRC控制器和矢量比例积分VPI控制器并联的环流抑制策略,仿真验证了所设计的控制器具有良好的控制效果;最后搭建一台MMC样机对电网平衡和不平衡情况下的控制策略进行实验验证,证明了本文控制策略的有效性和可行性。该论文有图54幅,表5个,参考文献81篇。
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