基于MMC的SVG电压平衡及环流抑制策略研究

发布时间：2017-08-16 15:44

  本文关键词：基于MMC的SVG电压平衡及环流抑制策略研究

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【摘要】：目前我国的经济处于快速发展的阶段,各行各业中对于电力能源的需求也在持续增加,这就导致了原本就存在的电能质量问题更加突出,供电能力下降。因此,如何高效地解决电能质量问题成为了电力系统研究中的一个研究方向。无功补偿装置中多采用多电平变换技术。模块化多电平变换器(MMC)是无功补偿装置中的重要组件,其在继承其它级联型多电平变换器优势的基础上,还具有设计模块化、装配简便、谐波含量低等众多优点,可为高压大功率变换应用提供可靠的技术支持。本文对基于MMC的SVG的控制策略进行了研究,并通过理论分析、仿真模拟、实验验证相结合的方法,验证了所提出控制策略的正确性。首先,针对基于MMC的SVG拓扑结构,分析其工作原理,通过对比,确定了以CPS-SPWM为基础的调制策略。通过对正弦调制波的微平移,调整子模块接入电路的时间,从而补偿压差,平衡子模块电容电压。同时通过解耦控制,间接控制产生环流的不平衡压降,在调制压降的同时抑制环流。结合上述两方面调制,针对SVG在耦合系统中的实际应用,确定了基于dq解耦变换的SVG控制策略,实现了无功补偿的功能。其次,搭建了线电压9电平,容量2k Var的实验平台。根据系统采集电压、电流数量大的特点,设计了以DSP为主,FPGA为辅的控制系统。同时设计了利用ARM采集并存储电容电压的子模块控制系统,并利用CAN总线对数据进行传输。最后,利用PSCAD软件对控制理论进行了仿真模拟,证明了控制策略的正确性。同时在实验平台上进行了实验,验证了电容电压平衡控制策略的有效性及动态自适应性。
【关键词】：MMC SVG 电压平衡 环流
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM761.12
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-19
• 1.1 课题背景及研究意义8-9
• 1.2 国内外在该方向的研究现状9-17
• 1.2.1 SVG研究现状9-11
• 1.2.2 多电平技术在SVG中的应用11-16
• 1.2.3 模块化多电平变换器(MMC)的研究现状16-17
• 1.3 本课题的主要研究内容17-19
• 第2章 基于MMC的SVG原理分析19-38
• 2.1 引言19
• 2.2 基于MMC的SVG工作原理分析19-25
• 2.2.1 基于MMC的SVG拓扑结构19-20
• 2.2.2 基于MMC的SVG工作原理分析20-25
• 2.3 基于MMC的SVG控制策略分析25-37
• 2.3.1 基于载波移相正弦脉宽调制的策略分析25-28
• 2.3.2 基于特定谐波消除的调制策略分析28-35
• 2.3.3 SVG的工作原理分析35
• 2.3.4 基于MMC的SVG控制策略分析35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 系统控制策略分析及仿真38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 电容电压平衡控制策略分析38-40
• 3.3 MMC相间环流抑制策略分析40-44
• 3.4 SVG解耦控制策略分析44-48
• 3.5 仿真结果分析48-52
• 3.5.1 电容电压平衡控制策略仿真结果48-49
• 3.5.2 相间环流抑制策略仿真结果49-50
• 3.5.3 SVG前馈解耦控制策略仿真结果50-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 基于MMC的SVG系统实验平台设计53-60
• 4.1 引言53
• 4.2 实验平台总体设计53-55
• 4.3 子模块系统设计55-57
• 4.4 主控系统设计57-59
• 4.5 本章小结59-60
• 第5章 实验与分析60-68
• 5.1 引言60
• 5.2 系统软件程序设计60-63
• 5.3 实验波形分析63-67
• 5.3.1 调制策略验证实验63-64
• 5.3.2 电容电压均衡策略验证实验64-67
• 5.4 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-74
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果74-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 谭玉茹;苏建徽;;一种新型模块化多电平换流器调制策略研究[J];电气传动;2012年03期

2 谢化安;黄德华;曾江;孙巍巍;;东莞电网谐波对并联无功补偿电容器危害分析[J];高压电器;2012年12期

3 雍静;徐欣;曾礼强;李露露;;低压直流供电系统研究综述[J];中国电机工程学报;2013年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 李浩;大功率三电平变换器关键技术及同步电机传动控制系统研究[D];中国矿业大学;2010年

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本文编号：684146