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大幅减小子模块电容容值的MMC优化方法
被引量：
30
1
作者
董鹏
蔡旭
吕敬
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第18期5369-5380,共12页
减小子模块电容容值能够降低模块化多电平变换器（modular multilevel converter,MMC）的成本、体积和重量,具有重要的工程意义。该文首先建立半桥、全桥和混合MMC的子模块电容电压波动统一模型,揭示出基频和2倍频波动是主要分量。在此...
减小子模块电容容值能够降低模块化多电平变换器（modular multilevel converter,MMC）的成本、体积和重量,具有重要的工程意义。该文首先建立半桥、全桥和混合MMC的子模块电容电压波动统一模型,揭示出基频和2倍频波动是主要分量。在此基础上,提出一种结合2倍频环流和3倍频共模电压注入及优化调制比来减小子模块电容电压波动的方法。以混合MMC为例,结合其运行的约束条件对调制比、子模块数量、控制策略和子模块容值选取进行优化设计。所提优化方法能够将子模块电容容值减小为常规的约1/3,同时降低换流器通态损耗并保留直流短路故障处理能力。仿真结果验证了理论分析的正确性和所提优化方法的有效性。
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关键词
模块化多电平变换器
电容减小
调制比
环流注入
直流短路故障处理能力
优化
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职称材料
减小电容容值的H桥级联型STATCOM电容取值分析与直流电压控制
被引量：
12
2
作者
杜少通
谭兴国
周娟
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期275-284,共10页
减小电容容值的H桥级联型静止同步补偿器(cascade H-bridgestatic synchronous compensator,CHB-STATCOM)采用薄膜电容可提升装置可靠性,但容值减小会对直流侧电压峰值和波动量、装置输出感性电流范围造成影响,且调制标幺方式和直流侧...
减小电容容值的H桥级联型静止同步补偿器(cascade H-bridgestatic synchronous compensator,CHB-STATCOM)采用薄膜电容可提升装置可靠性,但容值减小会对直流侧电压峰值和波动量、装置输出感性电流范围造成影响,且调制标幺方式和直流侧电压控制目标与传统STATCOM不同,为此,对减小电容容值的级联型STATCOM电容取值进行分析并建立一种直流电压控制方案。推导直流侧电容容值与电容电压的解析关系,以调制输出范围为约束条件,电容峰值电压一定时,求得电容取值与直流侧电压波动量、STATCOM输出感性电流范围的关系,并进行分析。推导功率单元电容电压与其瞬时功率的关系,对比不同被控量下控制系统数学模型,选取直流电压控制的被控量,建立直流电压的三级控制方案。仿真及实验结果验证了电容取值分析与控制方案的有效性。研究结果可为减小电容容值的级联型STATCOM电容取值提供理论参考,可满足电容电压的控制要求。
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关键词
级联型STATCOM
减小
电容
容值
电容
取值分析
直流侧电压控制
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职称材料
直流侧电压大幅波动下CHB-STATCOM满足调制约束的直流电容取值分析
被引量：
3
3
作者
杜少通
谭兴国
周娟
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期133-145,共13页
直流侧采用薄膜电容的级联型STATCOM需减小电容容值以提升装置功率密度。考虑器件电压应力,调制输出电压范围是制约电容容值减小的关键因素之一。针对星接H桥级联型STATCOM,考虑直流侧电压波动分量,分析调制输出电压约束下电容容值的取...
直流侧采用薄膜电容的级联型STATCOM需减小电容容值以提升装置功率密度。考虑器件电压应力,调制输出电压范围是制约电容容值减小的关键因素之一。针对星接H桥级联型STATCOM,考虑直流侧电压波动分量,分析调制输出电压约束下电容容值的取值范围。基于载波调制技术,推导直流侧电容、补偿电流与调制输出范围的解析关系。在此基础上,以直流侧电压峰值为约束条件,建立满足STATCOM调制输出的电压方程,分析满足调制要求时电容容抗的取值范围;基于此,进一步分析滤波电抗对电容容抗取值范围的影响和直流侧电压均值控制值的给定。通过仿真与实验对理论分析的有效性进行验证,并与传统电容取值方法进行对比,所获得的解析结论可为减小电容容值的研究提供理论参考。
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关键词
H桥级联
静止同步补偿器
减小
电容
调制约束
电容
取值范围
载波PWM
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职称材料
题名
大幅减小子模块电容容值的MMC优化方法
被引量：
30
1
作者
董鹏
蔡旭
吕敬
机构
上海交通大学电子信息与电气工程学院风力发电研究中心
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第18期5369-5380,共12页
基金
国家重点研发计划课题(2016YFB0900901)
上海市科委科研计划项目(16DZ1203402)~~
文摘
减小子模块电容容值能够降低模块化多电平变换器（modular multilevel converter,MMC）的成本、体积和重量,具有重要的工程意义。该文首先建立半桥、全桥和混合MMC的子模块电容电压波动统一模型,揭示出基频和2倍频波动是主要分量。在此基础上,提出一种结合2倍频环流和3倍频共模电压注入及优化调制比来减小子模块电容电压波动的方法。以混合MMC为例,结合其运行的约束条件对调制比、子模块数量、控制策略和子模块容值选取进行优化设计。所提优化方法能够将子模块电容容值减小为常规的约1/3,同时降低换流器通态损耗并保留直流短路故障处理能力。仿真结果验证了理论分析的正确性和所提优化方法的有效性。
关键词
模块化多电平变换器
电容减小
调制比
环流注入
直流短路故障处理能力
优化
Keywords
modular multilevel converter （MMC）
capacitance reduction
modulation index
circulating current injection
DC short circuit fault handling capability
optimization
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
减小电容容值的H桥级联型STATCOM电容取值分析与直流电压控制
被引量：
12
2
作者
杜少通
谭兴国
周娟
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
中国矿业大学电气与动力工程学院
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期275-284,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51407184)
河南省控制工程重点学科开放实验室开放基金(KG2016-5)
河南省自然科学基金项目(182300410214)~~
文摘
减小电容容值的H桥级联型静止同步补偿器(cascade H-bridgestatic synchronous compensator,CHB-STATCOM)采用薄膜电容可提升装置可靠性,但容值减小会对直流侧电压峰值和波动量、装置输出感性电流范围造成影响,且调制标幺方式和直流侧电压控制目标与传统STATCOM不同,为此,对减小电容容值的级联型STATCOM电容取值进行分析并建立一种直流电压控制方案。推导直流侧电容容值与电容电压的解析关系,以调制输出范围为约束条件,电容峰值电压一定时,求得电容取值与直流侧电压波动量、STATCOM输出感性电流范围的关系,并进行分析。推导功率单元电容电压与其瞬时功率的关系,对比不同被控量下控制系统数学模型,选取直流电压控制的被控量,建立直流电压的三级控制方案。仿真及实验结果验证了电容取值分析与控制方案的有效性。研究结果可为减小电容容值的级联型STATCOM电容取值提供理论参考,可满足电容电压的控制要求。
关键词
级联型STATCOM
减小
电容
容值
电容
取值分析
直流侧电压控制
Keywords
cascaded STATCOM
reduced capacitance value
capacitance value selection analysis
DC voltage control
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
直流侧电压大幅波动下CHB-STATCOM满足调制约束的直流电容取值分析
被引量：
3
3
作者
杜少通
谭兴国
周娟
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
中国矿业大学电气与动力工程学院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期133-145,共13页
基金
国家自然科学基金(51407184)
河南省教育厅高等学校重点科研项目(18A470003)
河南省自然科学基金(182300410214).
文摘
直流侧采用薄膜电容的级联型STATCOM需减小电容容值以提升装置功率密度。考虑器件电压应力,调制输出电压范围是制约电容容值减小的关键因素之一。针对星接H桥级联型STATCOM,考虑直流侧电压波动分量,分析调制输出电压约束下电容容值的取值范围。基于载波调制技术,推导直流侧电容、补偿电流与调制输出范围的解析关系。在此基础上,以直流侧电压峰值为约束条件,建立满足STATCOM调制输出的电压方程,分析满足调制要求时电容容抗的取值范围;基于此,进一步分析滤波电抗对电容容抗取值范围的影响和直流侧电压均值控制值的给定。通过仿真与实验对理论分析的有效性进行验证,并与传统电容取值方法进行对比,所获得的解析结论可为减小电容容值的研究提供理论参考。
关键词
H桥级联
静止同步补偿器
减小
电容
调制约束
电容
取值范围
载波PWM
Keywords
H-bridge cascaded
STATCOM
capacitance reduction
PWM output constraint
range of capacitance values
carrier-based PWM
分类号
TM761 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大幅减小子模块电容容值的MMC优化方法
董鹏
蔡旭
吕敬
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
30
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
减小电容容值的H桥级联型STATCOM电容取值分析与直流电压控制
杜少通
谭兴国
周娟
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2019
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
直流侧电压大幅波动下CHB-STATCOM满足调制约束的直流电容取值分析
杜少通
谭兴国
周娟
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
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