MMC逆变器传导干扰研究

发布时间：2017-08-20 20:06

  本文关键词：MMC逆变器传导干扰研究

  更多相关文章： 模块化多电平逆变器 环流 电容电压波动 谐波 传导干扰

【摘要】：多电平变换器和两电平变换器相比,降低了对单个开关器件的电压应力要求,因而更适合应用于高压大功率的电能变换。模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter)拓扑自被提出以来,以其高度模块化的结构、高故障冗余度且不需要使用多绕组移相隔离变压器等优点,受到学者们的广泛关注。本文以模块化多电平逆变器的传导干扰为研究对象,从MMC逆变器的环流计算入手,对子模块电容电压波动规律、共模电压及差模电流特性以及共模电压抑制几方面内容开展了研究。本文首先分析了模块化多电平逆变器的主回路拓扑、工作原理以及各关键电量之间的基本关系。在此基础上,由输出共模电压和输入差模电流的定义,得到了共模电压与桥臂电压、差模电流与环流之间的关系,分析了共模干扰和差模干扰的形成机理,指出共模电压和差模电流与子模块电容电压和调制方式相关。然后建立了环流模型,推导了环流微分方程,以此对环流低频谐波特性开展了研究,并进行了仿真和实验验证。利用低频环流的计算结果,对子模块电容电压低频谐波特性进行了分析与验证。并研究了桥臂电感对环流和电容电压波动的影响。最后用双傅立叶变换推导了载波移相调制方式下各子模块控制PWM波表达式,结合子模块电容电压波动规律对模块化多电平逆变器的桥臂电压和共模电压、差模电流特性开展了深入的研究。并研究了模块化多电平逆变器的传导干扰抑制方法。在MATLAB中搭建仿真模型,经仿真验证,理论计算结果和仿真结果相一致。
【关键词】：模块化多电平逆变器 环流 电容电压波动 谐波 传导干扰
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 MMC逆变器传导干扰研究现状10-14
• 1.2.1 PWM逆变器传导干扰研究现状10-12
• 1.2.2 MMC逆变器传导干扰研究现状12-14
• 1.3 本文主要工作14-16
• 第二章 MMC逆变器原理与传导干扰机理分析16-25
• 2.1 MMC逆变器拓扑结构16-17
• 2.2 MMC逆变器工作原理17-22
• 2.2.1 子模块工作原理17-19
• 2.2.2 MMC逆变器工作原理19-21
• 2.2.3 MMC逆变器关键电量间关系21-22
• 2.3 MMC逆变器传导干扰机理分析22-24
• 2.3.1 共模电压机理分析22-23
• 2.3.2 差模电流机理分析23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 MMC逆变器环流与电容电压低频谐波研究25-41
• 3.1 环流低频谐波特性研究25-32
• 3.1.1 环流模型26-27
• 3.1.2 环流低频谐波计算27-28
• 3.1.3 环流低频谐波计算验证28-32
• 3.2 子模块电容电压低频谐波特性研究32-36
• 3.3 桥臂电感对环流和电容电压谐波特性影响36-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 MMC逆变器传导干扰特性研究41-57
• 4.1 子模块控制PWM波频域表达式41-46
• 4.2 桥臂电压研究46-48
• 4.3 传导干扰源特性研究48-55
• 4.3.1 共模传导干扰特性分析48-50
• 4.3.2 差模传导干扰特性分析50-53
• 4.3.3 传导干扰特性验证53-55
• 4.4 本章总结55-57
• 第五章 MMC逆变器传导干扰抑制研究57-66
• 5.1 传导干扰路径57-58
• 5.2 低频共模电压抑制及仿真验证58-61
• 5.3 高频共模电压抑制及仿真验证61-64
• 5.4 本章小结64-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 全文总结66-67
• 6.2 未来展望67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文73

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