二进制式电源阶调逆变器调压技术的仿真

利用脉宽调制技术分别控制独立的二进制式电源的投运,并与阶梯波合成调制技术相结合应用在逆变器领域,PI控制器通过改变PWM占空比实现对输出电压闭环控制,逆变器的输出电压可以通过设定值进行自动调节,使之可以利用在电力系统和中大功率电机调速系统中。研究了阶调式逆变器的拓扑结构及31电平逆变器的设计方法。验证了研制阶调式逆变器的可行性,该阶调逆变器具有电路结构简单,控制方式灵活,所需电力电子器件少,输出波形特性好等特点。

阶调式模块化多电平变换器的研究及应用

随着模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)桥臂中串联的子模块个数增多,硬件成本升高,制约了其在光伏并网发电系统的发展。针对这一问题,通过分析阶调式多电平逆变器的工作原理和控制策略,提出了阶调式模块化多电平变换器(Gradationally Controlled Modular Multilevel Converter,GC-MMC),并将其应用于光伏并网发电系统中。此外,为了解决电容电压平衡控制问题,提出了一种适用于GC-MMC的电容电压平衡控制算法。最后在Matlab/Simulink环境下搭建了基于GC-MMC的光伏并网发电仿真系统,并分别与基于VSC和MMC的光伏并网发电系统进行比较。仿真结果表明,在相同条件下,GC-MMC输出电平数比MMC更多,并且基于GC-MMC的光伏并网发电系统无需滤波环节,有效降低了系统硬件成本。

新型模块化多电平换流器的设计与应用

随着电力系统电压等级的不断升高,模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)桥臂中串联的子模块数量增多,硬件成本升高,制约了其在直流输电系统中的发展。针对这些问题,通过分析多电平换流器和现有的阶调式模块化多电平变换器(Gradationally Controlled Modular Multilevel Converter,GC-MMC)的工作原理,提出了一种新型的换流器。为了解决新型逆变器的电容电压平衡问题,提出了一种适用于新型逆变器的新型稳压算法。最后在Matlab/Simulink环境下搭建了双端标幺值控制的柔性直流输电系统,将新型逆变器应用于系统中进行了验证。仿真结果表明,新型换流器输出电平数量比普通MMC多,输出交流侧和直流侧的波形质量达到直流输电要求。通过对新型逆变器和普通MMC分别进行成本计算,结果表明新型逆变器的建设成本大大少于普通MMC。