模块化多电平换流器电容电压均衡控制策略研究
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更新于2024-08-12
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"MMC电容电压均衡控制策略 (2014年)"
文章详细探讨了模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)中的电容电压均衡控制策略,这是确保该类型换流器正常运行的关键因素。MMC因其独特的结构和性能优势,如高电压等级、低谐波含量以及对有功和无功功率的独立控制能力,被广泛应用于高压直流输电系统中。在 MMC 的设计中,每个子模块都包含一个电容器,其电压平衡直接影响整个系统的稳定性和效率。
文章首先介绍了MMC的基本工作原理,强调了多电平电压构建方式,即通过子模块的开关状态调整,实现输出电压的阶梯状分布。接着,作者深入分析了载波移相技术在模块化多电平换流器中的应用,这种技术能够有效地改变子模块的开关频率,从而影响电容电压的变化。
针对电容电压的不平衡问题,文章提出了一种电容电压均衡控制器的设计方案。该控制器的目标是通过实时监测和调整各子模块的开关策略,使得所有电容的电压保持一致,防止过压或欠压情况的发生。控制器的设计考虑了系统的动态响应和稳定性,旨在在各种工况下都能保证电容电压的均衡。
在理论分析的基础上,作者利用MATLAB/Simulink软件建立了仿真模型,进行了详细的仿真试验。仿真结果显示,所设计的电容电压均衡控制器能有效地抑制电容电压的波动,确保了电容电压的稳定,验证了控制策略的可行性。
此外,文章还提及了MMC在实际工程中的应用案例,例如德国和中国的工程实践,进一步证明了MMC技术在高压直流输电领域的广泛应用和重要地位。同时,文章也指出,随着可再生能源的发展,MMC的电容电压均衡控制策略将在未来电力系统中扮演更为关键的角色,对于提高系统的可靠性和经济性具有重要意义。
这篇文章不仅深入剖析了MMC电容电压均衡控制的理论基础,还提供了实用的设计方法,并通过仿真验证了其有效性,为后续研究和工程实践提供了有价值的参考。
2022-09-23 上传
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