基于双SVPWM的MMC电容电压平衡控制研究.docx

基于双SVPWM的MMC电容电压平衡控制研究
基于双SVPWM的MMC电容电压平衡控制研究
摘要：多电平调制型多电平换流器(MMC)作为一种新型的高压高功率换流器，被广泛应用于电力系统中。然而，由于MMC拓扑结构的特殊性，其上下臂的输出电容电压容易出现失衡现象，导致系统性能下降。因此，为了提高MMC的电容电压平衡性能，本文提出了基于双空间矢量脉宽调制(SVPWM)的电容电压平衡控制算法。通过对MMC的电路结构进行分析，建立了MMC电容电压平衡方程，利用双SVPWM控制策略对底层模块进行调度，实现了MMC电容电压的平衡控制，并通过仿真实验验证了算法的有效性。
关键词：多电平换流器(MMC)，电容电压平衡，双SVPWM，调度控制
引言：
随着电力系统对高压高功率换流器的需求日益增加，多电平调制型多电平换流器(MMC)作为一种新型的换流器拓扑结构，具有较高的电压调节能力和较低的谐波含量，广泛应用于直流输电、输变电等领域。然而，MMC的电容电压往往存在失衡的问题，会导致系统的性能下降，甚至引发故障。
MMC的电容电压失衡问题主要由于电路结构的特殊性造成的。MMC采用多个H桥模块级联连接，每个H桥模块都由两个可控开关和一个电容组成。当MMC中每个模块的电容电压不平衡时，会导致模块间的功率失衡，进而影响整个系统的稳定性。因此，研究MMC电容电压平衡控制算法具有重要的理论和实际意义。
方法：
本文通过对MMC的电路结构进行深入分析，建立了MMC电容电压平衡方程。在此基础上，提出了基于双SVPWM的电容电压平衡控制算法。双SVPWM是一种经典的空间矢量调制方法，可以实现对多电平换流器的电压平衡控制。该算法通过对底层模块的调度控制，使得各个模块的电容电压保持平衡。
结果：
通过Matlab/Simulink进行仿真实验，验证了基于双SVPWM的电容电压平衡控制算法的有效性。实验结果表明，该算法能够有效调节MMC各模块的电容电压，实现电容电压的平衡控制。同时，通过对比实验发现，该算法在实际电网环境中具有较好的适应性和鲁棒性。
讨论：
本文提出的基于双SVPWM的电容电压平衡控制算法有效解决了MMC电容电压失衡的问题。但是，该算法仍然存在一些问题，如在实际应用中需要考虑系统的动态响应和稳定性等方面的因素。未来的研究可以进一步深入探究这些问题，并对算法进行优化，提高控制算法的性能和鲁棒性。
结论：
本文在MMC电容电压失衡问题上进行了深入的研究，提出了一种基于双SVPWM的电容电压平衡控制算法。通过对MMC的电路结构进行分析，建立了电容电压平衡方程，通过底层模块的调度控制，实现了MMC电容电压的平衡控制。仿真实验结果表明，该算法具有较好的控制效果和鲁棒性。未来的研究可以进一步优化算法，提高其在实际电力系统中的应用性能。