检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2015年第2期39卷 106-111页

作者：张建坡赵成勇郭丽新能源电力系统国家重点实验室、华北电力大学河北省保定市071001 国网山西省电力公司山西省太原市030001

新型模块化多电平换流器(MMC)在直流输电和电能变换领域得到了广泛的研究与应用。但是,由于子模块采用了半桥型拓扑,在直流侧线路故障时,MMC不具有直流故障自清除能力。文中在不改变现有MMC调制和均压策略的前提下,利用续流二极管反向... 详细信息

新型模块化多电平换流器(MMC)在直流输电和电能变换领域得到了广泛的研究与应用。但是,由于子模块采用了半桥型拓扑,在直流侧线路故障时,MMC不具有直流故障自清除能力。文中在不改变现有MMC调制和均压策略的前提下,利用续流二极管反向阻断特性和桥臂模块电容充电效应,设计了改进复合拓扑结构,解决了半桥拓扑中电容单向充电问题。通过分析闭锁时储能电容不同充电路径下交流电压与桥臂等效直流电压关系,定义了反映子模块故障抑制能力的电流抑制系数。根据系统启动过程中不控整流阶段电容电压的不同,设计了自励启动方法。仿真结果验证了启动方法和复合拓扑对直流侧故障电流抑制的有效性。

关键词：模块化多电平换流器高压直流输电复合拓扑电流抑制系数自励启动

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模块化多电平换流器桥臂电流直接控制方案

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电力系统自动化 2013年第15期37卷 35-39,46页

作者：王广柱电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东大学山东省济南市250061

通过分析模块化多电平换流器(MMC)拓扑结构,提出一种MMC桥臂电流直接控制方案,该方案对MMC上/下桥臂电流实施独立控制。建立了MMC系统小信号传递函数模型,对桥臂电流反馈控制策略进行了分析与设计。以MMC并网逆变器为例,结合多层次电容... 详细信息

通过分析模块化多电平换流器(MMC)拓扑结构,提出一种MMC桥臂电流直接控制方案,该方案对MMC上/下桥臂电流实施独立控制。建立了MMC系统小信号传递函数模型,对桥臂电流反馈控制策略进行了分析与设计。以MMC并网逆变器为例,结合多层次电容电压平衡控制策略,得到了基于桥臂电流内环控制的MMC综合控制方案,以实现网侧电流控制及电容电压平衡控制。仿真结果表明,所提出的MMC桥臂电流直接控制方案具有优良的动静态特性,并能有效抑制三相内部环流,验证了该方案的可行性和有效性。

关键词：模块化多电平换流器柔性直流输电小信号模型桥臂电流控制环流

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模块化多电平换流器快速能量等效建模

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电网技术 2019年第3期43卷 1066-1072页

作者：程志伟薛毓强郑文迪张成都福州大学电气工程与自动化学院福建省福州市350116

为解决模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)电磁暂态仿真效率低的问题,提出一种针对MMC桥臂及子模块等效的快速能量等效模型,具有建模过程简单,方法可靠的优点。通过对MMC桥臂进行受控源等效,保证换流器的外部特性一致... 详细信息

为解决模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)电磁暂态仿真效率低的问题,提出一种针对MMC桥臂及子模块等效的快速能量等效模型,具有建模过程简单,方法可靠的优点。通过对MMC桥臂进行受控源等效,保证换流器的外部特性一致,并使得桥臂与子模块间电气解耦;再利用桥臂与子模块只有二次信息交换的特点,对子模块进行开关简化与能量等效建模,简化了仿真电路,减少电路中的非线性元件。在PSCAD/EMTDC仿真平台上对所提仿真建模方法进行验证,对比详细模型提速效果可以达到1736倍以上,结果表明所提快速能量等效模型的有效性,能够保证高仿真精度,并在仿真效率上极大的提升。

关键词：模块化多电平换流器高压直流输电电磁暂态仿真受控源等效能量等效

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模块化多电平换流器子模块IGBT损耗优化控制策略

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电力系统自动化 2021年第17期45卷 143-152页

作者：丁红旗马伏军徐千鸣韩蓉周发云郭鹏湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

模块化多电平换流器(MMC)因具备模块化、调度灵活等优势得到广泛应用。然而,逆变工况下,MMC子模块上下管绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的损耗分布不一致,导致子模块内各器件的寿命差异大,而系统可靠性取决于寿命最低的器件,因此,子模块器件... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)因具备模块化、调度灵活等优势得到广泛应用。然而,逆变工况下,MMC子模块上下管绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的损耗分布不一致,导致子模块内各器件的寿命差异大,而系统可靠性取决于寿命最低的器件,因此,子模块器件的可靠性将严重威胁到换流器的安全可靠运行。为此,文中提出了一种MMC子模块IGBT损耗优化控制策略。所提策略可以在不影响输出外特性的同时,改善子模块内部器件的损耗分布,提高系统的可靠性。具体而言,分析了模块内部损耗不平衡产生的机理,并通过在调制信号中叠加修正量的方式,减小子模块上下管IGBT的损耗偏差,实现了结温均衡。最后,通过损耗优化的数学证明及热-电联合仿真和器件寿命计算,验证了损耗分析的正确性及所提损耗优化控制策略的可行性。

关键词：模块化多电平换流器子模块通态损耗损耗优化电压跌落系数电压波动

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模块化多电平换流器HVDC直流侧故障控制保护策略

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电力系统自动化 2011年第23期35卷 82-87页

作者：赵成勇陈晓芳曹春刚敬华兵新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学北京市102206 中南大学信息科学与工程学院湖南省长沙市410037

模块化多电平换流器(MMC)是电压源换流器(VSC)的一种新型拓扑。由于MMC与VSC拓扑结构的差异,二者的直流系统故障机制也有所区别,有必要对其故障特性进行深入分析以进行保护设计。文中介绍了MMC的拓扑结构及工作原理,通过比较基于MMC与VS... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)是电压源换流器(VSC)的一种新型拓扑。由于MMC与VSC拓扑结构的差异,二者的直流系统故障机制也有所区别,有必要对其故障特性进行深入分析以进行保护设计。文中介绍了MMC的拓扑结构及工作原理,通过比较基于MMC与VSC直流输电系统的故障特征差异,分析了MMC-HVDC不同类型直流线路故障对系统的影响,并进一步根据交直流系统电气参数变化情况和子模块电容的放电机制,提出了控制保护设计的基本要求及相应的控制保护策略。在电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC下进行了直流侧单极接地、断线和极间短路故障的仿真研究,仿真结果验证了故障机制分析的正确性及控制保护策略的有效性。

关键词：高压直流输电模块化多电平换流器直流线路故障控制保护策略

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模块化多电平换流器的直流内电势解耦控制方法

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中国电机工程学报 2016年第3期36卷 648-655页

作者：杨文博宋强朱喆李建国许树楷刘文华电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084 南方电网科学研究院广东省广州市510080

换流器的直流端口电压控制对于直流输电系统运行特性和稳定性具有重要影响。论文将模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的交流端口电流分量、直流端口电流分量和环流分量作为状态量,建立MMC的模型方程;提出对应于各... 详细信息

换流器的直流端口电压控制对于直流输电系统运行特性和稳定性具有重要影响。论文将模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的交流端口电流分量、直流端口电流分量和环流分量作为状态量,建立MMC的模型方程;提出对应于各电流分量的内电势的概念,并将内电势作为中间控制量,实现各电流状态量的直接解耦控制。所提出的方法可以实现直流内电势控制与子模块电容电压的解耦,并实现对直流端口电压快速直接的控制。最后通过仿真和物理试验证明了文中所提出的控制方法的可行性和有效性。

关键词：柔性直流输电模块化多电平换流器直流电压控制解耦控制

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模块化多电平换流器的无差拍控制策略

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中国电机工程学报 2017年第6期37卷 1753-1763页

作者：荣飞龚喜长黄守道罗德荣湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

为了简化模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的控制和降低环流中的2倍频分量,提出了一种模块化多电平换流器的无差拍控制方法。建立了模块化多电平换流器单相等效电路的状态方程,根据对状态方程的分析,以换流器的环... 详细信息

为了简化模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的控制和降低环流中的2倍频分量,提出了一种模块化多电平换流器的无差拍控制方法。建立了模块化多电平换流器单相等效电路的状态方程,根据对状态方程的分析,以换流器的环流参考值和负载电流参考值作为无差拍控制的输入。用劳斯判据进行了稳定性分析,得到了系统稳定运行时K_p、K_i的取值范围。在Matlab/Simulink软件平台下搭建了10电平的MMC仿真模型,并且在实验室搭建了MMC原型样机。分析仿真和实验结果可知,与传统的控制方法相比,提出的无差拍控制方法输出电流畸变率更小,环流2倍频分量和子模块电容电压纹波更低,表明所提出的控制方法不仅PI参数少,控制简单,而且具有较好的并网电能质量。

关键词：模块化多电平换流器状态方程无差拍控制劳斯判据环流

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模块化多电平换流器改进拓扑结构及其应用

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电工技术学报 2014年第12期29卷 173-179页

作者：张建坡赵成勇孙海峰黄晓明陆翌裘鹏华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室保定071001 国家电网浙江省电力公司电力科学研究院杭州310014

模块化多电平换流器(MMC)作为实现多电平换流器的一种新的拓扑结构,具有高度模块化、维护间隔长、输出波形谐波含量低等优点,因此在中高压电能变换和高压直流输电领域得到了广泛的应用和研究。而传统的半桥型子模块结构在直流侧发生故... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)作为实现多电平换流器的一种新的拓扑结构,具有高度模块化、维护间隔长、输出波形谐波含量低等优点,因此在中高压电能变换和高压直流输电领域得到了广泛的应用和研究。而传统的半桥型子模块结构在直流侧发生故障的时候,由于所并联前向二级管原因,当IGBT闭锁时,不能够实现直流侧故障电流的阻断功能,从而对其应用带来了一定的不利影响。本文总结了现有的子模块拓扑结构的特点,通过分析MMC直流侧故障时桥臂电流与模块电容的充放电关系,对传统的半桥型子模块拓扑结构进行了改进,设计了串联双子模块闭锁拓扑结构,从而在不影响控制策略的基础上实现了直流侧故障电流阻断功能。最后以改进型拓扑结构为例,搭建了仿真模型,对直流侧故障特性以及相应的控制策略进行了分析验证。

关键词：模块化多电平换流器高电压直流输电子模块拓扑串联双子模块直流电流阻断

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模块化多电平换流器实时仿真建模与硬件在环实验

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电力系统自动化 2016年第21期40卷 84-89页

作者：熊岩赵成勇刘启建徐义良许建中新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市102206

模块化多电平换流器(MMC)因其独特的优势已在世界范围内取得广泛的应用。MMC实时仿真平台可以对控制系统进行测试,对实际工程具有重要的意义。文中开发了一种基于RT-LAB的高效MMC实时仿真模型,在MATLAB/Simulink中搭建21电平双端系统,... 详细信息

模块化多电平换流器(MMC)因其独特的优势已在世界范围内取得广泛的应用。MMC实时仿真平台可以对控制系统进行测试,对实际工程具有重要的意义。文中开发了一种基于RT-LAB的高效MMC实时仿真模型,在MATLAB/Simulink中搭建21电平双端系统,在稳态、交直流暂态工况下与详细模型进行对比测试,验证了该MMC实时仿真等效模型的正确性。相比于OPAL-RT公司开发的提速模型,在相同条件下所述模型占用资源更少,能够仿真更大规模MMC系统;采用状态空间节点算法,将换流器的6个桥臂分割成6个子网络求解,可以实现超过601电平MMC双端系统的实时仿真。通过实时仿真平台,连接外部物理控制器进行硬件在环测试,实验结果表明所述模型具有良好适用性。

关键词：模块化多电平换流器戴维南等效实时仿真硬件在环

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模块化多电平换流器时间尺度变换建模和仿真

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电网技术 2018年第12期42卷 3880-3887页

作者：姚蜀军黄闻而达韩民晓李昊华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 烟台栖霞供电公司山东省烟台市265300

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高电平数限制了电磁暂态仿真的速度,提出一种基于时间尺度变换的MMC快速电磁暂态模型。时间尺度变换的主要特点是利用单相实数信号构造解析信号,然后利用解析信号的旋转特性,进... 详细信息

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高电平数限制了电磁暂态仿真的速度,提出一种基于时间尺度变换的MMC快速电磁暂态模型。时间尺度变换的主要特点是利用单相实数信号构造解析信号,然后利用解析信号的旋转特性,进行二维坐标系旋转变换,降低原信号频率实现大步长仿真。时间尺度变换按相进行,避免了Park变换三相不对称时的倍频问题。结合时间尺度变换原理和MMC开关函数,分别建立了时间尺度变换后二维旋转坐标系下MMC单个子模块和桥臂戴维南等值的大步长仿真模型,编程开发了相应模型并与PSCAD/EMTDC中搭建的MMC详细模型进行了对比分析,验证了文中方法的有效性和模型的高效性。

关键词：电磁暂态仿真时间尺度变换模块化多电平换流器戴维南等效快速模型

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