模块化多电平变流器控制系统的研究

《模块化多电平变流器控制系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文模块化多电平变流器控制系统的研究姓名：申斐斐申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：徐德鸿20120313浙江大学硕士学位论文摘要摘要近年来，随着电力电子技术在节能减排、智能电网中的应用，高压大功率电力电子设备的研究开发日益得到关注。模块化多电平变流器(ModularMultilevelConverter)由于其独特的性能成为实现大功率和高压化应用的有效途径。本文重点开展模块化多电平变流器控制系统的研究工作，包括MMC调制方法，PWM死区效应分析、控制系统构架及其设计。本文分析了MMC的选择机制调制法和载波相移调制法，并从输出

2、相电压THD、环流等指标对调制方法进行了比较，并分析了PWM死区效应对调制方法的影响，进一步讨论了MMC的死区补偿。文中提出了一种MMC的由DSP+FPGA+MCU组成三级控制构架，显著地减少光纤的使用数目，提高了系统的模块化性能，很好地解决了各功率模块信号的同步问题。在上述研究的的基础上，研制了一台单相六模块MMC的实验平台，首先对三级控制系统的可行性进行了验证，然后在其上验证了选择机制调制法和电容电压平衡策略，并给出了死区补偿的测试结果。关键词：模块化多电平变流器，控制系统，死区效应，调制方法浙江大学硕士学位论文AbstractAspowerelectr

3、onicusedmoreandmoreinthefieldofEnergyConservationIntelligentPowerGridinrecentyears，deviceofhighvoltageandhighpowerratewaspaymoreandmoreattentionto．ModularMultilevelConverter(MMC)emergedunderthisbackground．Thisarticlechoosecontrolsystemofthistopologyasresearchobject,andPaymoerattent

4、iononmodulationmethod,dead-timeeffectandcontrollerarchitecture．11圮modulationsuitableforMMCwillbediscussedinthisarticle，suchasselectionmechanismmodulationandcarrierphaseshifimodulation．Afterthat,somecomparionbetweenmodulationmethodwillbecomparedfromtheTHDandcirculatingcurrent．Thenth

5、edead-timeeffectofMMCWasproposedandanalysis，andthemethodfordead-timecompensationwasdiscussed．Athree-levelcontrollermadeupofDSP+FPGA+MCUisdiscussedinthisarticletOreducethefiberopticandachivetheflexibilityofthemodule．Meanwhileitanalysesandgivesasolutionofmoduleasynchronousphenomemonc

6、ausedbYthisspecialcontroller．Thevalidityoftheproposedcontrollerarchitectureisverifiedbyexperimentalresultsobtainedfromaonephaseprototypeof6modules，usingtheselectionmechanismmodulationandvoltagebalancingstrategy,andthentheexperimentalresultsofdead—timecompensationalsogaveinthearticl

7、e．Keywords：ModularMultilevelConverter,Controlsystem，Dead-timeeffect,ModulationmethodII浙江大学硕士学位论文第1章绪论1．1引言第1章绪论近年来，随着电力电子技术在节能减排、智能电网中的应用，高压大功率电力电子装备的研究开发日益得到关注。一方面，这些大功率设备广泛应用于电力系统中的高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(Sn虹COM)等场合，能够有效地提高安全性、稳定性和输配电系统效率，提高系统电能质量。另一方面，高压大功率电力电子装备越来越多的应用于高压电机，以节约能耗和

8、提升劳动生产力。所以，大功率高压电力电子技术已经成为