固态变压器中模块化多电平变换器（MMC）控制策略研究

发布时间：2021-01-31 15:25

　　随着社会经济的飞速发展,能源短缺问题和环境污染问题越来越受到人们的重视,为此,以风能、太阳能为代表的分布式发电因其绿色、环保、可持续利用等优势得到推广。但是,大量的分布式发电并网和负载种类的多样化将会严重影响电网的电能质量,而传统的变压器并没有对电能质量的主动调节能力。固态变压器不仅可以实现电压变换、电气隔离和能量传输等基本功能,还具有控制能量双向流动、调节电能质量、便于新能源接入和谐波治理等优势,可以解决传统变压器的不足。模块化多电平变换器（Modular Multi-level Converter,MMC）因其结构高度模块化、便于冗余设计、具备高压直流母线、拥有负载不平衡运行能力、输出波形质量高等特点为固态变压器在中高压大功率应用场合提供了很好的方案。因此,本文将模块化多电平变换器作为固态变压器的输入整流级对其进行运行特性及控制研究。首先,本文分析了模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理,通过建立数学模型进一步明确了MMC内部电气量和外部电气量之间的关系,为设计MMC的控制策略奠定了理论基础。分析对比了最近电平逼近调制和载波移相脉冲宽度调制的工作原理和适用场合,并以载波移相脉冲宽度... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

固态变压器拓扑分类

图 1-2 单级式固态变压器变压器如图 1-1 b)所示，它是由带隔离的 AC/DC 变换BOOST 升压型双级式固态变压器拓扑如图 1-3 所示拓扑多了低压侧直流母线，因此可以对交流输入端网进行无功补偿，改善电网的电能质量，另外由于发电单元的接入。但是，该拓扑实现功率的双向流，控制起来比较麻烦，除此之外还会产生大量的二次

图 1-2 单级式固态变压器级式固态变压器如图 1-1 b)所示，它是由带隔离的 AC/DC 变换器和 D接构成，BOOST 升压型双级式固态变压器拓扑如图 1-3 所示，相比于器，这种拓扑多了低压侧直流母线，因此可以对交流输入端进行功率可以对电网进行无功补偿，改善电网的电能质量，另外由于直流母线便分布式发电单元的接入。但是，该拓扑实现功率的双向流动时，需控制算法，控制起来比较麻烦，除此之外还会产生大量的二次谐波[13


本文编号：3011134