MMC-HVDC三相解耦二次谐波环流抑制算法

随着模块化多电平换流器(MMC)高压直流输电工程电压等级和输送容量的大幅提升,其拓扑结构中的桥臂串联子模块数急剧增加,使得整个换流阀的控制系统更加复杂,子模块电容电压均衡及二次谐波环流抑制等技术问题将更加突出。如果采用传统的最近电平逼近调制(NLC)策略对换流器进行控制,MMC内部存在明显的二次谐波环流。为了抑制二次谐波环流,假设环流中只含有直流分量,根据换流器交、直流侧瞬时功率平衡,推导出直流环流电流的计算公式,进而分别求得上、下桥臂子模块电容电压的参考值,该参考值在一个工频周期内围绕某一恒定值呈周期性变化,可使得各子模块电容电压的不均衡程度明显降低,二次谐波环流得到有效抑制。与传统的NLC策略相比,文中算法可以降低子模块电容电压的波动幅度,改善交流侧输出电压、电流的波形。当电容器容值存在差异时,文中算法还可以减小容值较小的电容器投入运行的时间,延长其寿命。最后,仿真结果验证了文中算法的有效性。

光伏发电系统逆变器并联运行谐波环流的抑制研究

基于能源危机和一次能源存在环境污染、面临枯竭等问题,新能源的开发极其重要,在现存的新能源序列当中,太阳能资源备受青睐,为了解决目前能源存在的问题,提高太阳能资源的利用率,太阳能光伏发电由此诞生。在实际光伏发电中,以逆变器并联为核心,尽管其会更好地保证系统的稳定性,但其在受非线性负载加入等冲击下极易产生谐波环流,为更好消除此环流,本文设计改进了逆变器输出端LCL滤波器和在传统下垂控制中重新引入新的下垂量,同比例调整两个环节。最后在MATLAB/SMULNK中搭建仿真系统,通过实验结果分析可得,所提策略会使逆变器并联系统的稳定性和滤波效果更加优越,能更好地满足电网的要求。

模块化多电平变换器的环流谐波抑制策略

在考虑子模块电压扰动的基础上,提出模块化多电平变换器(MMC)环流的等效控制模型,并在传统比例-积分环流控制器中加入谐振环节来有效抑制环路中的电压谐波扰动项,对环流中的低次谐波起到较好的衰减作用。为了获得更优的抑制效果,将重复控制引入到环流控制中,对扰动项中的各阶次都进行了很好的抑制,相比于多谐振控制的指定阶次抑制方法,重复控制策略形式更加简单、抑制效果更好。最后,对提出的多谐振抑制策略和重复控制策略进行了实验验证。

MMC-HVDC的环流抑制和并网控制策略

为了使得柔性直流输电MMC-HVDC更加稳定地接入电网,并且有效地抑制其桥臂环流,提出了一种改进型的控制策略.首先,实时监测上、下桥臂电流以及子模块电容电压;通过计算得到环流抑制分量以及子模块电容电压平衡分量,将两者叠加到MMC的调制波中,从而有效地抑制桥臂二次环流分量,同时也降低了系统的开关损耗.然后,利用并网控制策略,独立地控制系统的整流侧和逆变侧的电力潮流,保证直流母线电压在负荷改变时保持恒定,实现了子模块电容电压的动态平衡.最后,搭建MMC-HVDC系统的仿真模型,仿真结果表明,桥臂环流被有效地抑制,直流母线电压保持恒定.同时,搭建了五电平实验样机,实验结果也有效地证明了控制策略的正确性.

基于模块化多电平变换器（MMC）的UPFC新型环流抑制方法

在电力电子领域,针对模块化多电平变器(modular multilevel converter,MMC)在统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)中应用时存在严重的环流谐波问题,分析平均电容电压控制模型,总结优缺点,给出数字控制改进方法。该方法在平均电容电压控制模型中加入环流直流电压提取环节以及准比例谐振的二倍频消除环节。针对改进部分,综合考虑稳定裕度和稳态精度后,在离散域中给出参数设计方法。最后,在MMC样机上分别对改进前后的控制方案进行实验。实验结果表明,改进后的方案具有良好的子模块电容电压均衡效果及环流中低频二次谐波抑制能力可验证方案的有效性以及参数设计的合理性。

基于MMC的整流系统在不对称桥臂下的环流抑制方法

模块化多电平变换器(MMC)存在内部环流,在MMC系统上、下桥臂不对称情况下其环流复杂程度增大。基于平均电容电压的控制模型,通过引入低通滤波环节与准比例谐振控制的方法,完成了对MMC系统在不对称桥臂下的环流抑制。最后,在MATLAB/Simulink仿真系统与实际的三相MMC样机平台上,分别对改进前后的控制方案进行实验。通过仿真与实验结果,验证了基于MMC的整流系统在上、下桥臂不对称情况下,环流抑制策略的有效性。