非隔离型模块化多电平dcdc变换器

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1、分类号学号M201271210学校代码10487密级硕士学位论文非隔离型模块化多电平DC/DC变换器学位申请人：游洪程学科专业：电气工程指导教师：阮新波教授答辩日期：2015年5月23日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringNon-IsolatedModularMultilevelDC/DCConvertersCandidate:YouHongchengMajor:E

2、lectricalEngineeringSupervisor:Prof.RuanXinboHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,P.R.China,430074May.23,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本

3、声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学

4、硕士学位论文摘要高压直流输电(HighVoltageDirectCurrent,HVDC)特别适合远距离、大功率电能输送，而多端直流输电系统受到越来越多的关注。在多端直流输电系统中，需要DC/DC变换器连接两个不同电压等级的直流输电系统。由于电压等级较高，受到开关器件的额定电压限制，传统的DC/DC变换器拓扑并不适用。为此，本文提出了一类高压大功率DC/DC变换器，并给出了其控制策略和参数设计方法。本文基于模块化多电平技术提出了两种含两个链式模块(ChainLink)的非隔离型DC/DC变换器(2-

5、Chain-LinkDC/DCConverter,2CL-DCC)。以提出的2CL-DCC为基础，推导出了能同时满足升压和降压要求的含三个链式模块的DC/DC变换器(3-Chain-LinkDC/DCConverter,3CL-DCC)，并分析了一种特殊的3CL-DCC，由于输出侧电感两端电压不含基频交流分量，因此其感值可大大减小。本文还提出了该类变换器的方波工作模式，与正弦波工作模式相比，方波工作模式具有交流环流更小的优点。本文分析了2CL-DCC在载波移相调制策略下，子模块电容电压均压的问题，并

6、在此基础上提出了交流相角差控制策略和子模块电容电压平衡控制策略。其中，交流相角差控制可保证两个链式模块子模块电压平均值之比为设定值，子模块电容电压平衡控制可实现同一个链式模块中子模块电容电压的平衡。最后搭建了2CL-DCC和3CL-DCC的仿真平台，并研制了一台1kW的2CL-DCC原理样机。仿真与实验结果验证了所提出控制策略的有效性。关键词：高压直流输电；模块化多电平变换器；直流-直流变换器；电容电压均压控制；方波工作模式I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTHighvoltagedc(HVD

7、C)transmissionhasbecomeamaturetechnologytoefficientlytransferlargepoweracrosslongdistance.WiththedevelopmentofHVDCtransmissionsystem,multi-terminalHVDChasbeenattractingmoreandmoreattentions.ToconnectmultipleHVDCsystemswithdifferentratedvoltage,adc/dcco

8、nverterisindispensable.Asthevoltagelevelishigh,traditionaldc/dcconverterisnotsuitableduetothelimitationofratedvoltageofelectronicswitch.Thisthesisproposesafamilyofdc/dcconvertersforHVDCsystem,includingthetopologies,controlstrategyandpar