基于MMC的紧凑型能量路由器方案

该文提出一种控制简单的基于模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)结构的多端口能量路由器(energyrouter,ER)方案,所提ER包含有中压直流、中压交流、低压直流和低压交流4个外接功率端口以及1个内部储能端口,通过隔离级高频链将各子模块(sub-module,SM)进行内部互联,建立模块间的耦合关系。利用开关电容变换及三相波动功率抵消分别实现SM电压的自主均衡和电容需求最小化,从而大幅简化控制方案设计,同时提升系统的功率密度。考虑ER所具备的惯性能力与电容值密切相关,设计一种基于蓄电池储能的惯性优化方案。最后,通过仿真及实验验证所提拓扑及能量调控策略的正确性和有效性。

基于谐振式推挽结构的三端口MMC-SST波动功率耦合方案研究

文中提出一种控制简单的基于模块化多电平变换器的固态变压器(modular multilevel converter based solid state transformer,MMC-SST)拓扑方案,利用谐振式推挽(resonant push-pull converter,RPPC)结构的高频链将MMC子模块(sub-module,SM)互联,形成一条低压直流母线。RPPC采用定频定占空比的开环控制使其工作在谐振频率,利用高频链的低阻抗特性实现三相对称的低频波动功率自然耦合,从而大幅降低SM电容的尺寸,明显提升了系统的功率密度,同时实现了桥臂2倍频循环电流的自然消除以及SM电压的自动均衡。文中首先对MMC-SST的波动特性进行介绍,进一步对高频链实现波动功率耦合的过程进行建模分析。最后,仿真与实验验证所提拓扑的优良性能。