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基于准比例谐振控制的模块化多电平矩阵变换器环流抑制策略
被引量：
2
1
作者
姜亚峰
李仪博
+3 位作者
吴秋伟
刘沈全
吴小丹
周前
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第2期242-251,I0005,I0006,共12页
模块化多电平矩阵变换器(M~3C)是分频输电系统中的核心装置.由于缺乏直流环节,所以不同频率的电气量在M~3C内部直接耦合,导致M~3C内部出现非常复杂的谐波,造成子模块均压困难,影响M~3C的稳定运行.提出一种基于准比例谐振(PR)控制器的闭...
模块化多电平矩阵变换器(M~3C)是分频输电系统中的核心装置.由于缺乏直流环节,所以不同频率的电气量在M~3C内部直接耦合,导致M~3C内部出现非常复杂的谐波,造成子模块均压困难,影响M~3C的稳定运行.提出一种基于准比例谐振(PR)控制器的闭环控制策略,实现对M~3C内部环流的抑制.首先,研究稳态时子模块电容纹波电压,详细分析子模块纹波电压与开关函数耦合产生谐波电流的机理,推导谐波环流的解析式,指出抑制环流的必要性.然后,针对4种频率成分的谐波环流设计并联的准PR环流抑制器,在抑制环流的同时减少桥臂电流的畸变,保障桥臂间电容电压均衡并且具备良好的动态性能.最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,通过仿真验证控制策略的有效性.
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关键词
模块化多电平矩阵变换器
分频输电系统
电容纹波电压
准比例谐振控制
环流抑制
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职称材料
扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法
被引量：
7
2
作者
李峰
王广柱
刘汝峰
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2016年第22期132-138,153,共8页
模块化多电平矩阵变换器(M^3C)电容电压各频率纹波幅值与对应频率成反比。当M^3C低频率连续运行至输出/输入频率比接近1/3时,差频(输入频率与输出三倍频之差)电容电压波动幅值趋于无穷大,导致M^3C难以正常运行,也阻断了输出二倍频纹波...
模块化多电平矩阵变换器(M^3C)电容电压各频率纹波幅值与对应频率成反比。当M^3C低频率连续运行至输出/输入频率比接近1/3时,差频(输入频率与输出三倍频之差)电容电压波动幅值趋于无穷大,导致M^3C难以正常运行,也阻断了输出二倍频纹波电压的连续抑制。提出一种基于电容电压分层解耦控制和桥臂电流独立控制的M^3C控制方案,电压外环通过直接反馈控制输出相间的输出二倍频纹波电压(或瞬时功率),并闭环实现电流指令重构,消除了1/3频率比及其附近的不连续工作点,提高了M^3C低频率连续运行的频率范围。最后通过半实物实验验证了该方法的有效性。
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关键词
模块化多电平矩阵变换器
电容电压控制
电流重构
低频率
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职称材料
基于子模块瞬时功率跟随模块化多电平矩阵变换器控制策略
被引量：
3
3
作者
李峰
王广柱
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2016年第23期142-149,共8页
通过特殊矩阵结构下各桥臂级联子模块的瞬时功率特性分析,提出了一种基于子模块瞬时功率跟随的三相六桥臂模块化多电平矩阵变换器控制策略。桥臂间电容电压均衡控制环采用电容电压直流量偏差值及差频纹波的混合反馈,实时跟随瞬时功率幅...
通过特殊矩阵结构下各桥臂级联子模块的瞬时功率特性分析,提出了一种基于子模块瞬时功率跟随的三相六桥臂模块化多电平矩阵变换器控制策略。桥臂间电容电压均衡控制环采用电容电压直流量偏差值及差频纹波的混合反馈,实时跟随瞬时功率幅值包络线注入高频共模电流,经由同一闭环实现二者的整体控制,可解决桥臂间无功分配差异和差频电压波动对变换器应用范围的限制;在单一环流路径约束下,叠加输出频率环流调节桥臂间非零序有功偏差,叠加输入频率环流调节相间平衡,环流闭环合成方式不影响控制独立性且易于实现。桥臂电流控制环可实现交流两侧端口电流及内部环流的解耦控制,无需复杂的矢量变换。最后通过不同工况实验验证了该方法的有效性。
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关键词
模块化多电平矩阵变换器
三相六桥臂
瞬时功率跟随
混合量反馈
纹波电压
电流控制
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职称材料
题名
基于准比例谐振控制的模块化多电平矩阵变换器环流抑制策略
被引量：
2
1
作者
姜亚峰
李仪博
吴秋伟
刘沈全
吴小丹
周前
机构
山东大学电气工程学院
清华大学清华伯克利深圳学院
清华大学清华深圳国际研究生院
华南理工大学电力学院
南京南瑞继保电气有限公司
国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
出处
《上海交通大学学报》
北大核心
2025年第2期242-251,I0005,I0006,共12页
基金
国家电网公司总部科技项目(4000-202218073A-1-1-ZN)。
文摘
模块化多电平矩阵变换器(M~3C)是分频输电系统中的核心装置.由于缺乏直流环节,所以不同频率的电气量在M~3C内部直接耦合,导致M~3C内部出现非常复杂的谐波,造成子模块均压困难,影响M~3C的稳定运行.提出一种基于准比例谐振(PR)控制器的闭环控制策略,实现对M~3C内部环流的抑制.首先,研究稳态时子模块电容纹波电压,详细分析子模块纹波电压与开关函数耦合产生谐波电流的机理,推导谐波环流的解析式,指出抑制环流的必要性.然后,针对4种频率成分的谐波环流设计并联的准PR环流抑制器,在抑制环流的同时减少桥臂电流的畸变,保障桥臂间电容电压均衡并且具备良好的动态性能.最后,在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,通过仿真验证控制策略的有效性.
关键词
模块化多电平矩阵变换器
分频输电系统
电容纹波电压
准比例谐振控制
环流抑制
Keywords
modular
multilevel
matrix
converter(M 3C)
fractional frequency transmission system
capacitors ripple voltage
quasi-proportional resonance(PR)control
circulating current suppression
分类号
TM461 [电气工程—电器]
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法
被引量：
7
2
作者
李峰
王广柱
刘汝峰
机构
电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2016年第22期132-138,153,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51541708)~~
文摘
模块化多电平矩阵变换器(M^3C)电容电压各频率纹波幅值与对应频率成反比。当M^3C低频率连续运行至输出/输入频率比接近1/3时,差频(输入频率与输出三倍频之差)电容电压波动幅值趋于无穷大,导致M^3C难以正常运行,也阻断了输出二倍频纹波电压的连续抑制。提出一种基于电容电压分层解耦控制和桥臂电流独立控制的M^3C控制方案,电压外环通过直接反馈控制输出相间的输出二倍频纹波电压(或瞬时功率),并闭环实现电流指令重构,消除了1/3频率比及其附近的不连续工作点,提高了M^3C低频率连续运行的频率范围。最后通过半实物实验验证了该方法的有效性。
关键词
模块化多电平矩阵变换器
电容电压控制
电流重构
低频率
Keywords
modular
multilevel
matrix
converter（M^3C）
capacitor voltage control
current reconstruction
low frequency
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
基于子模块瞬时功率跟随模块化多电平矩阵变换器控制策略
被引量：
3
3
作者
李峰
王广柱
机构
电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学)
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2016年第23期142-149,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51541708)~~
文摘
通过特殊矩阵结构下各桥臂级联子模块的瞬时功率特性分析,提出了一种基于子模块瞬时功率跟随的三相六桥臂模块化多电平矩阵变换器控制策略。桥臂间电容电压均衡控制环采用电容电压直流量偏差值及差频纹波的混合反馈,实时跟随瞬时功率幅值包络线注入高频共模电流,经由同一闭环实现二者的整体控制,可解决桥臂间无功分配差异和差频电压波动对变换器应用范围的限制;在单一环流路径约束下,叠加输出频率环流调节桥臂间非零序有功偏差,叠加输入频率环流调节相间平衡,环流闭环合成方式不影响控制独立性且易于实现。桥臂电流控制环可实现交流两侧端口电流及内部环流的解耦控制,无需复杂的矢量变换。最后通过不同工况实验验证了该方法的有效性。
关键词
模块化多电平矩阵变换器
三相六桥臂
瞬时功率跟随
混合量反馈
纹波电压
电流控制
Keywords
modular
multilevel
matrix
converter（M3 C）
three-phase six-arm
instantaneous power tracking
mixed component feedback
voltage ripple
current control
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于准比例谐振控制的模块化多电平矩阵变换器环流抑制策略
姜亚峰
李仪博
吴秋伟
刘沈全
吴小丹
周前
《上海交通大学学报》
北大核心
2025
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
扩展模块化多电平矩阵变换器低频运行范围的控制方法
李峰
王广柱
刘汝峰
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2016
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于子模块瞬时功率跟随模块化多电平矩阵变换器控制策略
李峰
王广柱
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
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