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1、第37卷第6期电网技术Vol.37No.62013年6月PowerSystemTechnologyJun.2013文章编号:1000-3673(2013)06-1726-06中图分类号:TM46文献标志码:A学科代码:470·4031模块化多电平换流器分桥臂电流控制策略122223郑博文,武守远,戴朝波,刘慧文,李欣,王广柱(1.中国电力科学研究院,北京市海淀区100192;2.中电普瑞科技有限公司,北京市昌平区102200;3.山东大学电气工程学院,山东省济南市250061)AnIndividualBridge-ArmCurrentControlStra
2、tegyforModularMultilevelConverter122223ZHENGBowen,WUShouyuan,DAIChaobo,LIUHuiwen,LIXin,WANGGuangzhu(1.ChinaElectricPowerResearchInstitute,HaidianDistrict,Beijing100192,China;2.ChinaEPRIScience&TechnologyCo.,Ltd,ChangpingDistrict,Beijing102200,China;3.CollegeofElectricalEngineering
3、,ShandongUniversity,Jinan250061,ShandongProvince,China)ABSTRACT:Mostofthecurrentcontrolformodular展,目前,已成功应用于柔性直流输电领域[1-4],在multilevelconverters(MMC)isbasedontherotatingd-q灵活交流输电(flexibleACtransmissionsystem,coordinatesystem,inwhichtheupperandlowerbridge-arms[4-6]FACTS)、电力牵引等场合有着广阔
4、的应用前景。areregardedasawholetobecontrolled.Inthispaper,an同其他2电平或3电平电压源换流器(voltageindividualbridge-armcurrentcontrolstrategyisproposed.Firstly,aswitchingcyclemeanvaluemodelandasmallsignalsourceconverter,VSC)类似,MMC通常采用直接modelofsinglebridgearminMMCarederived,andonthis电流控制方法控制换流器交流电流输出;但
5、由于其basisaclosed-loopcontrolsystemforbridgearmcurrentis特殊的拓扑结构,对MMC进行控制时还需考虑子designed.UsingsuchacontrolstrategynotonlytheACoutput[7-8]模块电容电压平衡、环流抑制等问题。currentandDCcurrentofMMCcanbecontrolledflexibly,but国内外已对MMC的数学模型和控制策略进行alsotheACcirculatingcurrentbetweentheupperandthe[9-12]lowerb
6、ridgearmscanbeeliminated.Resultsof了大量研究。文献[9]分析了MMC开关函数模PSCAD/EMTDC-basedsimulationshowthattheproposed型,对研究主电路特性及控制系统设计有一定参考controlstrategyiseffectiveandcanfastrespondtocurrent价值;文献[10-11]推导了d-q旋转坐标系下MMCcontrolsystem.开关周期平均值模型,并基于此设计了d-q电流解KEYWORDS:modularmultilevelconverter(MMC);
7、耦控制系统,具有良好的动态性能及控制精度;文mathematicalmodelofMMCbridgearm;currentcontrol;献[12]推导了d-q旋转坐标系下MMC小信号模型,circulatingcurrent;PSCAD/EMTDC得到MMC开环传递函数和动态响应时间常数。摘要:模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,上述文献MMC模型对电流控制器进行设计MMC)电流控制系统大多基于d-q旋转坐标系,并将MMC时,均将MMC上、下桥臂当作整体来考虑。该方上、下桥臂当成整体进行控制。为此,提出了MMC分桥臂
8、法忽略了上、下桥臂间的交流环流所带来的不利影电流控制策略。推导MM