模块化多电平矩阵变换器用于输电系统的关键技术研究
发布时间：2021-08-06 14:28
当今世界,传统化石资源的紧缺及由化石燃料焚烧所引发的环境污染、气候变暖等问题已经成为人类社会面临的公共危机之一。大力开发新型清洁能源、倡导能源互联以实现能源高效利用已成为电力发展的必然趋势,其中新能源并网技术以及大容量远距离输电技术在电力发展和结构转型中发挥着重要作用。先进电力电子技术的发展为高压大功率变换器及变频装置的发展创造了有利条件,电力输送已经从传统的单一工频转变成寻求用不同的频率来降低输电系统的投资和改善电力系统运行指标,低频（多频、分频、直流）输电系统的研究已成为新世纪电力发展的重要方向。与传统两电平或三电平变换器相比,模块化多电平矩阵变换器（modular multilevel matrix converter,M3C）拓扑族采用级联式结构,可将低耐压等级的功率器件拓展用于中/高压大功率场合,并具备输入/输出谐波含量低、模块化设计、易于生产维护、可靠性高以及开关频率较低等优点,在柔性直流输电、低频输电、大功率电机驱动、电力电子变压器等应用场合备受青睐。目前,用于高压直流输电的模块化多电平（modular multilevel converter,MMC）控制技术日趋成熟且...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：187 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?Ｍ３Ｃ拓扑族??最典型的模块化多电平矩阵变换器拓扑为３Ｘ３型结构，如图ｌ－Ｉ（ｂ）所示
图２－１单模块桥臂单元的电路结构图??１）基于全桥模块的单模块桥臂单元开关周期平均值模型??图２－］（ａ）为基于全桥模块的单模块桥臂单元结构图。图中，ｗＡｙＩ为子模块输??出电压；为子模块交流侧电流；／ｃ为流经子模块电容的电流；＆为子模块电容??电压。全桥子模块左侧（ｘ侧）、右侧（ｖ侧）电路的开关信号用＆．、５＾表不。定义：??＆（＆）＝］表示左侧（右侧）上开关管导通，下开关管关断；＆（＆）＝０表示左侧（右侧）??上开关管关断，下开关管导通。可得：??ｄｔ?（２－１）??由于＆、又为不连续函数，式（２－１）为不连续方程，因此求取式（２－１）的开关周??期平均值为??（２＿２）??１８??
?—Ｔ?ｊ??图２－４?Ｗ模块桥臂单元电路结构图??图２－４所示为Ｗ模块桥臂单元的电路结构图。将单模块桥臂单元的建模思路??拓展到Ｗ模块桥臂单元，可得小信号模型表达式（２－１３）及受控源型等效电路如图??２－５所示。??Ｌ￣Ｊ：?＝?＾?＿?Ｘ?（?Ａｔ／＾ｃ／?＋?＾ｖＶ／＾ｃ，）??＜?ａｉ?片?（２－１３）??ｄｉｉ＾?￣?￣??Ｃ—?＝?Ｄ＾＾ｙ＋ｄＸｙｊＩ．＜ｙ??对式（２－１?３）进行拉氏变换可得??２１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电网电压不对称工况下模块化多电平变换器控制策略[J]. 欧朱建,王广柱. 中国电机工程学报. 2018(01)
[2]模块化多电平矩阵变换器输入输出频率相近时低频运行控制策略[J]. 李峰,王广柱. 电工技术学报. 2016(22)
[3]扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法[J]. 李峰,王广柱,刘汝峰. 电力系统自动化. 2016(22)
[4]全球能源互联网跨国跨洲互联研究及展望[J]. 刘振亚. 中国电机工程学报. 2016(19)
[5]输电线路交改直的关键技术研究[J]. 徐政,许烽. 高电压技术. 2016(01)
[6]模块化多电平矩阵变换器低频控制方法[J]. 李峰,王广柱,刘汝峰. 电力系统自动化. 2016(02)
[7]基于单星MMC的新型STATCOM及其控制策略[J]. 王明达,梁军,王广柱,孙景文,佟新元,张钰莹. 电力系统自动化. 2015(18)
[8]能源互联网技术形态与关键技术[J]. 田世明,栾文鹏,张东霞,梁才浩,孙耀杰. 中国电机工程学报. 2015(14)
[9]基于桥臂电流控制的模块化多电平变换器综合控制策略[J]. 王广柱,孙常鹏,刘汝峰,王凤荣,李峰. 中国电机工程学报. 2015(02)
[10]一种适用于交流线路改造成直流的扩展式双极直流输电结构[J]. 许烽,徐政. 中国电机工程学报. 2014(33)
博士论文
[1]模块化多电平矩阵变换器关键技术研究[D]. 李峰.山东大学 2016
[2]输电线路交改直的关键技术研究[D]. 许烽.浙江大学 2015
硕士论文
[1]基于模块化多电平矩阵变换器的电力电子变压器综合控制策略研究[D]. 吴钦.山东大学 2016
[2]基于模块化多电平矩阵变换器的电力电子变压器研究[D]. 王婷.山东大学 2015
本文编号：3325945
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：187 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１?Ｍ３Ｃ拓扑族??最典型的模块化多电平矩阵变换器拓扑为３Ｘ３型结构，如图ｌ－Ｉ（ｂ）所示
图２－１单模块桥臂单元的电路结构图??１）基于全桥模块的单模块桥臂单元开关周期平均值模型??图２－］（ａ）为基于全桥模块的单模块桥臂单元结构图。图中，ｗＡｙＩ为子模块输??出电压；为子模块交流侧电流；／ｃ为流经子模块电容的电流；＆为子模块电容??电压。全桥子模块左侧（ｘ侧）、右侧（ｖ侧）电路的开关信号用＆．、５＾表不。定义：??＆（＆）＝］表示左侧（右侧）上开关管导通，下开关管关断；＆（＆）＝０表示左侧（右侧）??上开关管关断，下开关管导通。可得：??ｄｔ?（２－１）??由于＆、又为不连续函数，式（２－１）为不连续方程，因此求取式（２－１）的开关周??期平均值为??（２＿２）??１８??
?—Ｔ?ｊ??图２－４?Ｗ模块桥臂单元电路结构图??图２－４所示为Ｗ模块桥臂单元的电路结构图。将单模块桥臂单元的建模思路??拓展到Ｗ模块桥臂单元，可得小信号模型表达式（２－１３）及受控源型等效电路如图??２－５所示。??Ｌ￣Ｊ：?＝?＾?＿?Ｘ?（?Ａｔ／＾ｃ／?＋?＾ｖＶ／＾ｃ，）??＜?ａｉ?片?（２－１３）??ｄｉｉ＾?￣?￣??Ｃ—?＝?Ｄ＾＾ｙ＋ｄＸｙｊＩ．＜ｙ??对式（２－１?３）进行拉氏变换可得??２１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]电网电压不对称工况下模块化多电平变换器控制策略[J]. 欧朱建,王广柱. 中国电机工程学报. 2018(01)
[2]模块化多电平矩阵变换器输入输出频率相近时低频运行控制策略[J]. 李峰,王广柱. 电工技术学报. 2016(22)
[3]扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法[J]. 李峰,王广柱,刘汝峰. 电力系统自动化. 2016(22)
[4]全球能源互联网跨国跨洲互联研究及展望[J]. 刘振亚. 中国电机工程学报. 2016(19)
[5]输电线路交改直的关键技术研究[J]. 徐政,许烽. 高电压技术. 2016(01)
[6]模块化多电平矩阵变换器低频控制方法[J]. 李峰,王广柱,刘汝峰. 电力系统自动化. 2016(02)
[7]基于单星MMC的新型STATCOM及其控制策略[J]. 王明达,梁军,王广柱,孙景文,佟新元,张钰莹. 电力系统自动化. 2015(18)
[8]能源互联网技术形态与关键技术[J]. 田世明,栾文鹏,张东霞,梁才浩,孙耀杰. 中国电机工程学报. 2015(14)
[9]基于桥臂电流控制的模块化多电平变换器综合控制策略[J]. 王广柱,孙常鹏,刘汝峰,王凤荣,李峰. 中国电机工程学报. 2015(02)
[10]一种适用于交流线路改造成直流的扩展式双极直流输电结构[J]. 许烽,徐政. 中国电机工程学报. 2014(33)
博士论文
[1]模块化多电平矩阵变换器关键技术研究[D]. 李峰.山东大学 2016
[2]输电线路交改直的关键技术研究[D]. 许烽.浙江大学 2015
硕士论文
[1]基于模块化多电平矩阵变换器的电力电子变压器综合控制策略研究[D]. 吴钦.山东大学 2016
[2]基于模块化多电平矩阵变换器的电力电子变压器研究[D]. 王婷.山东大学 2015
本文编号：3325945
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3325945.html
