模块化多电平固态变压器的创新内模控制策略

本文主要探讨了"电力电子变压器控制策略"这一领域的前沿研究，特别是在固态变压器设计与控制技术方面的创新。文章的焦点是韩继业、李勇等人在中国科学:技术科学2016年第46卷第5期上发表的一篇名为《一种新型的模块化多电平型固态变压器及其内模控制策略》的论文。该研究旨在解决现有固态变压器（SST）在拓扑结构和控制方法上的局限性。 首先，作者提出了一个全新的模块化多电平固态变压器（MMC-SST），这是一种创新的变压器架构，通过模块化设计提高了效率和灵活性。它克服了传统固态变压器可能存在的复杂性和故障率问题，同时提升了其在电力系统中的应用潜力。 论文深入分析了MMC-SST的系统拓扑和运行特性，通过建立在同步旋转坐标系下的数学模型，精确地描述了输入级和输出级的工作原理。这种方法使得控制策略的设计更为精确和高效。 内模控制（IMC）是文章的核心控制策略，作者将其与传统的PI电压外环相结合，构建了一个双闭环控制结构。这种结合使得控制系统的稳定性和响应速度得到显著提升，特别在处理电网电压波动、负荷突变和功率因数变化等复杂工况时，表现出强大的抗扰动能力。 作者利用Matlab/Simulink软件搭建了MMC-SST的仿真模型，通过实际的性能测试验证了基于内模控制的MMC-SST的效能。实验结果显示，该新型变压器能够稳定地按照预设的功率因数运行，同时展现出快速的电压和电流动态响应以及出色的负载适应性。 关键词包括模块化多电平换流器、固态变压器、内模控制和同步旋转坐标系，这些词汇突出了文章的主要贡献和技术领域。这篇文章对于电力电子变压器技术的发展具有重要意义，特别是对于寻求提高电力系统灵活性、可靠性和效率的工程师和技术人员来说，提供了有价值的设计和控制策略参考。