论文部分内容阅读
近年来提出的模块化多电平换流器(MMC)由于其调制方式简单，谐波含量少等特点越来越成为柔性直流输电技术工程应用中的主流，受到人们的广泛关注。作为柔性直流输电技术的分支，模块化多电平换流器虽然在数学模型、控制策略、故障特性等方面与传统的拓扑结构有相通之处，却也有其特殊的地方需要深入研究。 本文以模块化多电平直流输电技术(MMC-HVDC)为研究对象，在MATLAB/SIMULINK平台中搭建九电平的仿真模型，主要进行了以下四个方面的研究: (1)详细分析了模块化多电平换流器主电路及其子模块的拓扑结构和运行原理。模块化多电平换流器通过控制子模块的投入个数在换流器的交流出口模拟正弦波来实现整流和逆变的功能。其中直流电压的稳定和谐波含量有赖于子模块电容电压均衡控制策略的实现。 (2)研究了模块化多电平换流器的数学模型和控制策略。分析了桥臂电感的存在对其数学模型的影响，得出了等效简化电路，进而推导出了模块化多电平换流器的控制策略。 (3)全面分析了模块化多电平直流输电系统交流侧和直流侧的各种故障特性。重点研究了整流侧交流系统故障和逆变侧交流系统故障对系统的不同影响。 (4)提出了一种改进的子模块冗余保护方案。通过运行子模块和备用子模块之间的互为热备用的切换过程，有效减小了故障子模块数较多时，备用子模块的投入对系统的冲击。