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基于新型VLMZVM的ANPC型三电平并网逆变器环流抑制方法
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作者 杨向真 刘灿 +3 位作者 杜燕 张徐进博 张涛 施永 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期272-284,共13页
为解决广泛应用在大功率分布式发电系统中的多机有源中点钳位(ANPC)型三电平并网逆变器间的低频零序环流问题,提出一种基于虚拟大矢量的新型十三矢量调制(VLMZVM)策略。通过建立多机ANPC型三电平并网逆变器零序环流模型,分析零序环流产... 为解决广泛应用在大功率分布式发电系统中的多机有源中点钳位(ANPC)型三电平并网逆变器间的低频零序环流问题,提出一种基于虚拟大矢量的新型十三矢量调制(VLMZVM)策略。通过建立多机ANPC型三电平并网逆变器零序环流模型,分析零序环流产生机理和影响因素,通过检测零序环流状态,实时选择虚拟大矢量或实际大矢量合成方法来抑制零序环流,并提出区分奇偶扇区的矢量分配方法快速选择合成矢量。实验结果验证了新型VLMZVM策略能在电流突变、参数不一致、全功率因数范围都具有很好的环流抑制效果。 展开更多
关键词 逆变器 分布式发电 功率因数 虚拟矢量 环流抑制 调制策略
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基于MMC环流模型的通用环流抑制策略 被引量:116
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作者 杨晓峰 郑琼林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期59-65,178,共7页
模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的环流直接影响MMC的工作特性。该文推导了MMC环流、桥臂电流和公共直流母线电流之间的数量关系,指出环流是引起公共直流输入/输出功率存在低频脉动的原因。为实现对MMC环流的... 模块组合多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的环流直接影响MMC的工作特性。该文推导了MMC环流、桥臂电流和公共直流母线电流之间的数量关系,指出环流是引起公共直流输入/输出功率存在低频脉动的原因。为实现对MMC环流的有效抑制,提出一种基于MMC环流模型的通用环流抑制(universal circulating current suppressing,UCCS)策略,实现原理简单,无需负序坐标变换和相间解耦环节,适用于任意相数的MMC控制,并进行了仿真和实验验证。结果表明,UCCS策略能显著抑制环流中的低频交流脉动分量,消除桥臂电流的畸变,同时可有效抑制公共直流输入/输出功率脉动,有利于MMC系统的稳定可靠运行。 展开更多
关键词 模块组合多电平变换器 环流 桥臂电流 环流模型 通用环流抑制策略
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基于模块化多电平换流器的统一潮流控制器桥臂电容电压平衡控制策略 被引量:16
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作者 崔福博 郭剑波 +2 位作者 荆平 周飞 宋洁莹 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1939-1945,共7页
建立了基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的详细数学模型,讨论了串联式接入系统和并联式接入系统对MMC内部特性的影响,结果显示串联式接入更易出现... 建立了基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)的详细数学模型,讨论了串联式接入系统和并联式接入系统对MMC内部特性的影响,结果显示串联式接入更易出现上下桥臂电容电压不平衡现象;探讨了低频环流的本质,揭示了单相系统功率与环流的关系,得到通过控制桥臂电容电压可抑制低频环流的结论。以理想工况下桥臂电容电压为控制目标,设计了基于基频和负序二倍频旋转坐标系的电压平衡控制器,该控制器可同时适用于并联侧和串联侧。RTDS仿真结果证明在最近电平逼近调制下所提控制策略可有效控制桥臂电压平衡,并能抑制负序二倍频环流。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 统一潮流控制器 电压平衡控制策略 环流抑制
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模块化多电平变换器容错运行环流抑制策略 被引量:23
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作者 马文忠 江丽丽 +2 位作者 李林欢 孙添添 王树坤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3513-3518,共6页
模块化多电平变换器(MMC)采用热备用的容错控制方案时,可实现系统的容错运行。当子模块发生故障时,系统直接旁路故障子模块,变换器运行在上、下桥臂不对称状态。为分析这种状态下MMC系统的工作性能,推导了MMC容错运行工作模式的数学模型... 模块化多电平变换器(MMC)采用热备用的容错控制方案时,可实现系统的容错运行。当子模块发生故障时,系统直接旁路故障子模块,变换器运行在上、下桥臂不对称状态。为分析这种状态下MMC系统的工作性能,推导了MMC容错运行工作模式的数学模型,详细分析了桥臂电流以及子模块电容电压的波动情况。分析结果表明:MMC上、下桥臂不对称运行时,故障相间桥臂环流中的基频成分增加,该部分环流会流入直流侧;改变子模块的平均开关频率可抑制不对称运行所引起的环流。在PSCAD/EMTDC中搭建了31电平的MMC模型(其中含6个热备用模块)并进行了仿真,仿真结果验证了所推导结论的正确性。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 容错控制策略 热备用 不对称运行 环流抑制 开关函数模型
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不平衡状态下MMC双回路环流抑制策略 被引量:17
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作者 张臣 叶华 +1 位作者 韦凌霄 王春义 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1924-1933,共10页
模块化多电平换流器(MMC)的内部环流将会增加换流器的功率损耗,降低桥臂容量利用率;同时加剧桥臂电流畸变,影响开关器件的安全运行。因此,需要采取有效的控制手段抑制环流。该文通过详细的相单元瞬时能量理论推导,得到MMC内部环流和环... 模块化多电平换流器(MMC)的内部环流将会增加换流器的功率损耗,降低桥臂容量利用率;同时加剧桥臂电流畸变,影响开关器件的安全运行。因此,需要采取有效的控制手段抑制环流。该文通过详细的相单元瞬时能量理论推导,得到MMC内部环流和环流抑制控制器输出电压间的交互作用会造成环流四倍频分量增加的结论。在基于准比例谐振调节器的环流抑制策略基础上,添加环流辅助控制回路,提出了一种环流抑制能力增强型的双回路环流抑制策略。通过合理整定调节器参数可以改善环流抑制控制器的闭环零极点分布,增强控制系统的稳定性,同时提高环流抑制控制器在谐振频率附近处的环流抑制能力。在PSCAD/EMTDC中搭建三相MMC详细仿真模型,验证了双回路环流抑制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 内部环流 双回路环流抑制策略 参数整定
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基于MMC的铁路功率调节器环流抑制策略 被引量:15
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作者 王之赫 荆龙 +2 位作者 吴学智 李金科 王卫安 《电源学报》 CSCD 2014年第6期79-85,共7页
针对铁路电力机车负荷对电网带来的电能质量问题,多电平铁路功率调节器(MRPC)能够满足高压大功率应用领域的要求,实现电能质量的改善和调节。然而,MRPC内部存在的桥臂环流将影响MRPC输出特性。本文首先建立了三桥臂MRPC环流模型,分析了M... 针对铁路电力机车负荷对电网带来的电能质量问题,多电平铁路功率调节器(MRPC)能够满足高压大功率应用领域的要求,实现电能质量的改善和调节。然而,MRPC内部存在的桥臂环流将影响MRPC输出特性。本文首先建立了三桥臂MRPC环流模型,分析了MRPC环流、桥臂电流和交流输出电流之间的数学关系,在此基础上对MRPC环流机理和构成进行了分析。为了抑制MRPC环流,提出了基于比例谐振调节器的环流抑制策略,该方法可以降低补偿延时,改善环流抑制效果。最后,通过RT-LAB实时仿真平台,对三桥臂MRPC环流抑制策略进行了仿真验证,结果验证了该方法可以显著抑制桥臂环流,使得MRPC系统稳定运行。 展开更多
关键词 模块化多电平变流器 铁路功率调节器 环流抑制策略
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电网不平衡下基于SOGI的MMC环流抑制策略 被引量:5
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作者 周诗丁 王顺亮 +3 位作者 张英敏 马俊鹏 冯麟 单鹏 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期59-69,共11页
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的设计和分析通常是在电网平衡下进行,但在实际运行中交流电网是不平衡。电网不平衡将导致MMC桥臂环流的直流分量不再相等,含有2倍频的正序、负序和零序分量,使系统损耗增加,影响... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的设计和分析通常是在电网平衡下进行,但在实际运行中交流电网是不平衡。电网不平衡将导致MMC桥臂环流的直流分量不再相等,含有2倍频的正序、负序和零序分量,使系统损耗增加,影响系统性能。首先,本文根据MMC的数学模型和相单元的瞬时功率分析环流的产生机理,得到电网不平衡时环流各分量的等效电路。然后,提出一种电网不平衡下基于二阶广义积分器(second order generalized integrator,SOGI)的环流抑制策略,该策略将三相环流中2次谐波分量与不相等的直流分量分离后单独抑制,采用比例积分(proportional integral,PI)控制经SOGI提取桥臂环流的正序、负序2倍频分量,采用准比例谐振(proportional resonant,PR)控制环流的零序2倍频分量。最后,在PSCAD/EMTDC平台中搭建217电平的MMC系统模型,将本文所提环流抑制策略与传统环流抑制策略、采用准比例谐振器控制环流抑制策略和采用比例积分谐振(proportional integral resonant,PIR)控制环流抑制策略进行仿真实验对比。实验结果表明:在单相非金属接地故障时,与其他3种环流抑制策略作对比,本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.000 6 kA,将谐波畸变率降低到0.03%,表明所提策略的优越性;同时在两相非金属接地故障时,本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.003 9 kA,谐波畸变率降低到0.22%。仿真实验结果验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 电网不平衡 模块化多电平换流器 二阶广义积分器 环流抑制策略
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提高模块化多电平换流器功率输送能力的新型环流控制算法 被引量:4
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作者 朱良合 盛超 +4 位作者 卢启付 骆潘钿 朱弘琪 黄韬 刘正富 《南方电网技术》 北大核心 2018年第8期8-16,共9页
提高MMC-HVDC换流器开关器件的电流利用率可扩大同一换流器的功率输送能力,间接降低MMC-HVDC换流器的造价。鉴于此,本文根据模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的工作特点,提出了一种考虑采用二倍频谐波电流注入的... 提高MMC-HVDC换流器开关器件的电流利用率可扩大同一换流器的功率输送能力,间接降低MMC-HVDC换流器的造价。鉴于此,本文根据模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的工作特点,提出了一种考虑采用二倍频谐波电流注入的新型环流控制策略,并通过数学推导给出了二倍频正弦谐波注入时谐波幅值和相位的计算方法,采用本方法可减小桥臂峰值电流达20%以上,提高了换流器的电流利用率,从而提升换流器有功功率输送能力达25%。最后在RTLAB中搭建MMC仿真模型,并对新型环流抑制策略进行了仿真验证,仿真结果验证了所提控制策略的理论正确性和实施有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 桥臂峰值电流 二倍频 环流抑制策略 电流利用率
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