【摘 要】
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随着我国高压输电技术的大力发展,以电压源型变流器为基础的高压直流输电技术(Voltage Source Converter-High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)也正日益发展成熟。其中,模
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随着我国高压输电技术的大力发展,以电压源型变流器为基础的高压直流输电技术(Voltage Source Converter-High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)也正日益发展成熟。其中,模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为了一种新型的拓扑结构,因其具有输出谐波含量低、开关损耗较小、可扩展性强、对电力电子器件开关一致性要求低、易于实现冗余控制等优点,逐渐成为柔性直流输电系统中研究的热点。由于MMC系统中含有大量子模块,一旦子模块发生故障,就会对系统的输出电压、输出电流、功率因数、谐波畸变率等等造成影响,严重时甚至会发生重大事故。因此,对MMC子模块的故障诊断具有重要的实际意义和工程需要。本文首先介绍了高压直流输电技术的研究背景以及柔性直流输电技术的发展历程,紧接着介绍了C-MMC系统的基本拓扑结构,着重介绍了C-MMC中整流器的拓扑以及它分别在三相静止坐标系下的数学模型和在d-q旋转坐标系下的数学模型,同时对其控制器的设计以及调制策略进行了介绍。随后在MATLAB仿真实验平台里搭建了C-MMC系统仿真模型,并针对子模块的各个元器件设置了几种常见的故障状态,最后对这些故障进行了分析研究。
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