基于MMC技术柔性直流输电系统调制策略选择方法

《基于MMC技术柔性直流输电系统调制策略选择方法》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、湖南电力第３５卷第６期ＨＵＮＡＮＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲ２０１５年１２月ｄｏｉ:１０?３９６９/ｊ?ｉｓｓｎ?１００８￣０１９８?２０１５?０６?００２基于ＭＭＣ技术柔性直流输电系统调制策略选择方法彭冠炎(中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司ꎬ广东广州５１０６３３)摘要:本文针对模块化多电平拓扑结构换流器ꎬ基于ＰＳＣＡＤ－ＥＭＴＤＣ建立谐波仿真计算模型ꎬ研究最近电平逼近与载波移相两种不同调制策略下电平数与谐波含量之间的关系ꎬ为换流器选择合适的调制策略提供重要技术支撑ꎮ关键词:柔性直流输电ꎻ模块化多电平ꎻ谐波ꎻ调制策略ꎻ电平数中图分

2、类号:ＴＭ７２１?１ꎻＴＭ４６４文献标志码:Ａ文章编号:１００８￣０１９８(２０１５)０６￣０００６￣０４ＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＭＭＣＰＥＮＧＧｕａｎｙａｎ(ＣｈｉｎａＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ.ＬｔｄꎬＧｕａｎｇｄｏｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬＧｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６６３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｓｉｍｕｌａ

3、ｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎＰＳＣＡＤ－ＥＭＴＤＣꎬｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｔｈｅｎｅａｒｅｓｔｌｅｖｅｌａｎｄｃａｒｒｉｅｒｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｔｈｅｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｏｐｏｌｏｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬａｎｄｇｅｔｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｂｅｔｗｅｅｎｌｅｖｅｌｎｕｍｂｅｒｓａｎｄｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｎｔｅｎｔｓ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｐｒｏｖｉｄｅｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｏｆｓｅｌｅｃｔｉｎｇａｓｕｉｔ

4、ａｂｌｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｆｏｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｆｌｅｘｉｂｌｅＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎꎻｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ(ＭＭＣ)ꎻｈａｒｍｏｎｉｃꎻｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓꎻｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｌｅｖｅｌ模块化多电平(Ｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ结果进行分析比较研究ꎬ为ＭＭＣ拓扑结构换流器ＭＭＣ)是目前发展迅猛的一种换流器拓扑结构ꎬ选择合适的调制策略给出建议ꎮ同一拓扑结构的不同调制方式对输电系统的经济１ＭＭＣ拓扑换流器结构和原理性、可靠性、

5、暂稳态特性等均有很大的不同ꎬ直接影响工程实际的造价与性能ꎬ针对目前主流ＭＭＣ模块化构成的三相ＭＭＣ换流器结构如图１所换流器拓扑结构ꎬ研究合适的调制策略意义重大ꎮ示ꎬ图１(ａ)为ＭＭＣ换流器的基本单元ꎬ是一个柔性直流输电系统由于运行状况的非线性ꎬ换流半桥换流单元ꎻ图１(ｂ)为多组变流单元级联在器在其运行时会产生谐波ꎬ最近电平逼近(Ｎｅａｒｅｓｔ一起构成一个换流桥臂ꎻ图１(ｃ)为６组级联换〔４－６〕ｌｅｖｅｌｍｏｄｕｌａｔｉｏｎꎬＮＬＭ)与载波移相(ＣａｒｒｉｅｒＰｈａｓｅ流桥臂组合在一起构成三相换流器ꎮＳｈｉｆｔＭｏｄｕｌａｔｉｏｎꎬＣＰＳＭ

6、)２种不同调制策略在电平ＭＭＣ变流器的每个换流单元输出将具有０和数一定的情况下谐波的含量各不相同ꎬ鉴于谐波的Ｖｃ两种状态ꎬ如果每个桥臂有Ｎ个换流单元ꎬ则〔１－３〕危害性ꎬ文中结合谐波特性及含量、开关损桥臂输出电压的状态将在０ꎬＶｃꎬ２Ｖｃꎬ?ꎬＮＶｃ之耗、可靠性等因素对２种不同调制策略仿真得到的间变化ꎬ即具有Ｎ＋１个电平状态ꎮ收稿日期:２０１５￣０３￣０２改回日期:２０１５￣０６￣１２国家８６３研究项目:大型风电场柔性直流输入接入技术研究与开发示范工程中能建广东电力设计研究院科技项目(ＷＣ００４９Ｅ１)?６?第３５卷第６期彭冠炎:基于ＭＭＣ

7、技术柔性直流输电系统调制策略选择方法２０１５年１２月当电平数为偶数时ꎬ与奇数电平的主要区别是不会有中间电平(或者说０电平)ꎬ并且:α＝０１(３)α＝α＝ａｒｃｓｉｎ(ｎ)２ｎ２ｎ＋１式中ｎ＝１ꎬ２ꎬ?ꎬ(Ｎ－２)/２ꎮ３ＣＰＳＭ方法的谐波解析(ａ)换流单元(ｂ)级联桥臂载波移相调制属于脉冲宽度调制(ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎꎬＰＷＭ)方法在多电平领域中的应用ꎬ通过参考波与一组三角载波的比较得到脉冲控制信号ꎮ当这组三角波之间相位相互错开时ꎬ称为载波〔９－１０〕移相调制方法ꎮ对于一个Ｎ电平逆变器ꎬ可以采用Ｋ个载波１频率为ωꎬ调制比

8、为Ｍꎬ载波相位角度依次错开ｃ１角度δ＝２π/Ｋ的两电平ＰＷＭꎬ实现Ｎ＝Ｋ＋１电平１１ＰＷＭ方法ꎬ最后的ＰＷＭ电压是这些两电平ＰＷＭ电压的和ꎬ每个两电平ＰＷＭ相电压为:Ｅ(ｃ)三相