模块化多电平逆变器的改进型PS-SPWM研究

发布时间：2018-11-16 20:47

【摘要】：模块化多电平换流器(MMC)具有级联型多电平换流器"模块化"的优点,输出电压中的谐波含量少,在高压直流输电中具有巨大的应用潜力。介绍MMC的数学模型和工作原理,分析传统载波移相调制策略,针对其存在的缺点提出一种改进型载波移相PS-SPWM调制算法,即载波三角波移相-开关频率优化PWM法(PS-SFO-PWM),并与载波移相SPWM调制算法进行比较;针对MMC中特有的三相之间的环流问题,通过对其进行PI调节,使环流抑制在一定的范围内,利于功率的有效传输。最后,在Matlab/Simulink7.0环境下搭建了基于载波三角波移相-开关频率优化PWM法的5电平逆变器的仿真模型,仿真结果验证了所提方法具有直流电压利用率高、开关频率小等优点。
[Abstract]:The modular multilevel converter (MMC) has the advantages of "modularization" of cascaded multilevel converters, with less harmonic content in the output voltage, and has great application potential in HVDC transmission. This paper introduces the mathematical model and working principle of MMC, analyzes the traditional carrier phase shift modulation strategy, and proposes an improved carrier phase shift PS-SPWM modulation algorithm in view of its shortcomings. The carrier triangulation phase-shift switching frequency optimization PWM method (PS-SFO-PWM) is compared with the carrier phase-shifted SPWM modulation algorithm. Aiming at the special circulation problem between three phases in MMC, the circulation is restrained in a certain range by PI regulation, which is beneficial to the effective transmission of power. Finally, the simulation model of 5-level inverter based on carrier triangular-switching frequency optimization PWM method is built in Matlab/Simulink7.0 environment. The simulation results show that the proposed method has the advantages of high DC voltage utilization and low switching frequency.
【作者单位】： 湖南大学电力推进与伺服传动教育部重点实验室;
【基金】：国家国际科技合作专项(2011DFA62240) 国家973计划资助项目(2010CB736201)
【分类号】：TM464

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 韦延方;卫志农;孙国强;孙永辉;滕德红;;适用于电压源换流器型高压直流输电的模块化多电平换流器最新研究进展[J];高电压技术;2012年05期

2 赵昕;赵成勇;李广凯;饶宏;黎小林;;采用载波移相技术的模块化多电平换流器电容电压平衡控制[J];中国电机工程学报;2011年21期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李云丰;宋平岗;王楚;;模块化多电平换流器电容电压的一种平衡控制方法[J];大功率变流技术;2012年05期

2 薛英林;徐政;屠卿瑞;王峰;;桥臂交替导通多电平换流器电容电压平衡控制[J];电力自动化设备;2012年11期

3 薛英林;徐政;唐庚;郑翔;刘正富;;新型混合级联多电平换流器调制策略[J];电力系统自动化;2012年22期

4 司志磊;张兴;董文杰;;模块化多电平换流器闭环均压策略研究[J];电力电子技术;2012年09期

5 李云丰;宋平岗;王楚;叶满园;;模块化多电平换流器电容电压排序优化算法研究[J];电气技术;2012年12期

6 荆平;周飞;宋洁莹;郭剑波;;采用模块化结构的统一潮流控制器设计与仿真[J];电网技术;2013年02期

7 薛英林;徐政;;适用于架空线路输电的新型双极MMC-HVDC拓扑[J];高电压技术;2013年02期

8 范心明;管霖;夏成军;何健明;;多电平柔性直流输电在风电接入中的应用[J];高电压技术;2013年02期

9 赵静;赵成勇;孙一莹;张建坡;敬华兵;;模块化多电平直流输电联网风电场时的低电压穿越技术[J];电网技术;2013年03期

10 郭自勇;孙贤大;王绪宝;吕亚东;;新型共直流母线高压变频器[J];变频器世界;2013年02期

相关会议论文 前4条

1 张国驹;陈瑶;于蓉蓉;;模块化多电平变换器的平均值建模与控制[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

2 Zheng Zheng;Cui Can;;The Research of Control Algorithm and Topology for High Voltage Frequency Converter Based on Modular Multilevel Converter[A];第26届中国控制与决策会议论文集[C];2014年

3 宋平岗;李云丰;王立娜;叶满园;;基于改进阶梯波调制的模块化多电平换流器环流抑制策略[A];2013年江西省电机工程学会年会论文集[C];2013年

4 周臻;夏向阳;周云;;MMC拓扑结构对直流侧故障的分析研究[A];中国电工技术学会学术年会——新能源发电技术论坛论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 王颖杰;LCL滤波的三相变换器并网关键技术研究[D];中国矿业大学;2012年

2 胡静;基于MMC的多端直流输电系统控制方法研究[D];华北电力大学;2013年

3 郭捷;模块化多电平换流器在HVDC应用的若干关键问题研究[D];浙江大学;2013年

4 管敏渊;基于模块化多电平换流器的直流输电系统控制策略研究[D];浙江大学;2013年

5 屠卿瑞;模块化多电平换流器型直流输电若干问题研究[D];浙江大学;2013年

6 孔明;模块化多电平VSC-HVDC换流器的优化控制研究[D];中国电力科学研究院;2014年

7 蔡新红;模块化多电平换流器型直流输电系统控制保护策略研究[D];华北电力大学;2014年

8 许建中;模块化多电平换流器电磁暂态高效建模方法研究[D];华北电力大学;2014年

9 付媛;基于柔性直流联网的风力发电系统的协调控制研究[D];华北电力大学;2014年

10 王卫安;基于MMC的牵引网谐波和负序综合治理技术研究[D];中南大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 王昌盛;模块化多电平整流器的研究[D];安徽理工大学;2012年

2 张兰华;模块化多电平变换器设计及其控制策略研究[D];山东大学;2012年

3 彭传海;模块化多电平直流输电故障分析和保护策略研究[D];合肥工业大学;2012年

4 刘文涛;模块化多电平直流输电调节方式及控制策略研究[D];合肥工业大学;2012年

5 宋洁莹;统一潮流控制器主电路拓扑研究与功率特性分析[D];华北电力大学;2012年

6 朱劲松;基于模块化多电平换流器的STATCOM研究[D];南京理工大学;2013年

7 周杨;基于模块化多电平换流技术的柔性直流输电系统研究[D];浙江大学;2013年

8 何飞;基于海上风电并网的MMC-HVDC控制策略研究[D];山东大学;2013年

9 李英涛;应用于VSC-HVDC的模块化多电平变换技术研究[D];山东大学;2013年

10 郑博文;模块化多电平UPFC装置级控制策略研究[D];中国电力科学研究院;2013年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘钟淇;宋强;刘文华;;采用MMC变流器的VSC-HVDC系统故障态研究[J];电力电子技术;2010年09期

2 李庚银,吕鹏飞,李广凯,周明;轻型高压直流输电技术的发展与展望[J];电力系统自动化;2003年04期

3 赵成勇,李金丰,李广凯;基于有功和无功独立调节的VSC-HVDC控制策略[J];电力系统自动化;2005年09期

4 丁冠军;丁明;汤广福;;VSC-HVDC主电路拓扑及其调制策略分析与比较[J];电力系统自动化;2009年10期

5 管敏渊;徐政;屠卿瑞;潘伟勇;;模块化多电平换流器型直流输电的调制策略[J];电力系统自动化;2010年02期

6 刘钟淇;宋强;刘文华;;基于模块化多电平变流器的轻型直流输电系统[J];电力系统自动化;2010年02期

7 屠卿瑞;徐政;管敏渊;郑翔;张静;;模块化多电平换流器环流抑制控制器设计[J];电力系统自动化;2010年18期

8 管敏渊;徐政;;模块化多电平换流器型直流输电的建模与控制[J];电力系统自动化;2010年19期

9 李强;贺之渊;汤广福;司德亮;郑斌毅;殷志良;;新型模块化多电平换流器空间矢量脉宽调制方法[J];电力系统自动化;2010年22期

10 汤广福;刘泽洪;;2010年国际大电网会议系列报道高压直流输电和电力电子技术[J];电力系统自动化;2011年05期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 单庆晓,潘孟春,唐莺,陈长明;基于沃尔什变换的多电平谐波消除技术[J];电力电子技术;2004年04期

2 杨旭,石勇,何群,郭海涛,王兆安;一种新的开关拓扑变换方法及新型多电平交-交变流电路[J];中国电机工程学报;2004年09期

3 丁冠军;汤广福;丁明;贺之渊;;新型多电平电压源换流器模块的拓扑机制与调制策略[J];中国电机工程学报;2009年36期

4 张华强,王新生,王立国,徐殿国;多电平矩阵变换器的控制策略研究[J];电气传动;2005年04期

5 定明芳;;多电平三相逆变器的建模及仿真[J];电源世界;2008年09期

6 熊宇,胡长生,陈丹江,张仲超;一类新型三相直接式电流型多电平逆变器拓扑的研究[J];中国电机工程学报;2004年01期

7 熊宇,陈丹江,刘兆q，

本文编号：2336602