计及模块运行状态与开关器件结温相关性的半桥型MMC子模块内部热均衡控制策略

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)运行于整流、逆变工况时,由于桥臂电流中存在直流分量,使得同一子模块中4支开关器件的结温分布不均衡,进而增大各开关器件的寿命差异。MMC系统的可靠性取决于寿命最低的器件,因此,子模块内部结温分布不均将严重威胁换流器的安全可靠运行。为此,提出一种计及模块运行状态与开关器件结温相关性的半桥型MMC子模块内部热均衡控制策略。该策略通过调整子模块的等效开关函数来减小开关器件的结温差,在不影响MMC输出电流谐波含量的同时提高系统的可靠性。分析子模块内部开关器件结温不平衡的产生机理,建立电-热耦合模型研究子模块投/切状态与开关器件结温变化的关系,通过控制子模块的平均投入时间实现开关器件的结温均衡。最后,搭建Matlab/PLCES电-热联合仿真与MMC子模块工况模拟实验平台验证提出策略的有效性。

矿山电力牵引系统主动热均衡控制方法

针对矿山电力牵引系统的发热问题,提出一种矿山电力牵引系统主动热均衡控制方法,即通过实时反馈系统的温度信号,完成对电动机定子电流幅值、驱动系统开关频率等参数的在线自调节;提出一种基于温度反馈的d,q轴电流矢量优化计算方法,使系统运行于全局效率最大的工作特性曲线;基于15kW永磁同步电动机调速系统实验平台对矿山电力牵引系统主动热均衡控制方法进行了可行性验证。实验结果表明,该方法可在保证矿山电力牵引系统动态、稳态性能的同时,降低系统的热点峰值。