【摘 要】
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分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)结合高压交流和高压直流输电的优势,是极具发展前景的大规模、中远海风电输送方案.模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)以其控制性能好、易于冗余扩展等优点,在海上风电FFTS中备受关注.然而,M3C-FFTS中不同频率的输入和输出直接耦合,给系统建模与控制带来了挑战.为解决此问题,该文提出一种适用于M3C的混合建模方法及相应的控制策略.对各子换
【机 构】
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江苏省智能电网技术与装备重点实验室(东南大学电气工程学院),江苏省 南京市 210096;南京南瑞继保电气有限公司,江苏省 南京市 211102
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分频输电(fractional frequency transmission system,FFTS)结合高压交流和高压直流输电的优势,是极具发展前景的大规模、中远海风电输送方案.模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)以其控制性能好、易于冗余扩展等优点,在海上风电FFTS中备受关注.然而,M3C-FFTS中不同频率的输入和输出直接耦合,给系统建模与控制带来了挑战.为解决此问题,该文提出一种适用于M3C的混合建模方法及相应的控制策略.对各子换流器的3个桥臂进行差模–共模分解,实现输入–输出解耦;对各子换流器桥臂功率进行αβ0建模,并分析桥臂功率低频分量与差模电流基波分量的约束关系.在此基础上,提出一种新型的M3C-FFTS系统控制策略,通过构造差模电流的基波正序有功、负序有功和无功分量实现子模块电容电压平衡控制.所构造差模电流仅包含输入工频分量,显著降低控制策略的复杂度.最后,在220kV/400MW M3C-FFTS中验证所提建模方法与控制策略的有效性.
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单双层混合绕组型多相容错永磁同步电机具备良好的相间物理隔离、热隔离和磁隔离能力,通过改变绕组跨距角可以改善定子磁动势谐波分布,在一定程度上降低转子涡流损耗,从而更好地兼顾容错能力和运行性能.该文针对单双层混合绕组型五相容错永磁电机展开研究,基于绕组因数分析,给出该类电机极槽配合选取原则和定子磁动势谐波分布规律,以及典型方案下的谐波比漏磁导系数随绕组跨距角的变化规律.进一步研究容错齿尺寸、模块间气隙宽度、槽口宽度等尺寸对磁动势谐波分布、转矩、互感和齿槽转矩的影响,给出高功率密度、低互感和低齿槽转矩设计原则.
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