基于直接调制的模块化多电平变换器(MMC)环流抑制方法研究.docx

基于直接调制的模块化多电平变换器(MMC)环流抑制方法研究
基于直接调制的模块化多电平变换器(MMC)环流抑制方法研究
摘要：
随着电力系统规模的不断扩大和新能源的快速发展，对高性能的变频器设计提出了更高的要求。而作为新一代电力电子设备，模块化多电平变换器(MMC)具有高电压转换效率、灵活可靠等优点，已成为大容量高压直流输电和交直流混合电网的重要构建单元。然而，MMC存在着环流问题，限制了其进一步应用的发展。针对MMC环流问题，本文提出了一种基于直接调制的环流抑制方法，并对其进行了理论分析和仿真验证。结果表明，该方法能够有效降低MMC的环流，进一步提高其性能和可靠性。
关键词：模块化多电平变换器(MMC)、直接调制、环流抑制、电力电子设备、大容量高压直流输电、交直流混合电网
引言：
随着电力系统规模的不断扩大和新能源的快速发展，对电力电子设备的要求也越来越高。模块化多电平变换器(MMC)作为一种新型的电力电子设备，广泛应用于大容量高压直流输电和交直流混合电网。MMC具有高电压转换效率和灵活可靠等优点，且具备多电平输出能力，能够有效降低谐波和滤波器成本。然而，MMC存在着环流问题，这限制了其在实际应用中的性能和可靠性。
MMC环流问题主要是由于不对称性引起的，即由于电力系统中的不平衡负荷导致电流分布不均匀。传统的环流抑制方法主要是基于控制算法和硬件改进的，如采用增加电容、电感等硬件元件，或者调整电流控制策略等方法。然而，这些方法存在着成本高、复杂度大、控制效果差等缺点。
为了解决MMC环流问题，本文提出了一种基于直接调制的环流抑制方法。该方法主要通过在MMC直接调制的基础上引入增益调制技术和频域平衡控制方法，在保持MMC原有特点的同时，有效降低环流问题。具体而言，该方法通过增加逆变器侧不同子模块的放电时间和调整每个子模块的电流波形，来实现控制电流分布的均匀化。同时，通过频域平衡控制方法，将MMC的环流分量限制在一个可接受的范围内。
为了验证该方法的有效性，本文进行了理论分析和仿真验证。结果显示，基于直接调制的环流抑制方法能够有效降低MMC的环流问题，提高其性能和可靠性。该方法具有控制简单、成本低、控制效果好等优点，适合在MMC应用中推广。
结论：
本文研究了基于直接调制的模块化多电平变换器(MMC)环流抑制方法。通过引入增益调制技术和频域平衡控制方法，该方法能够有效降低MMC的环流问题，提高其性能和可靠性。本文通过理论分析和仿真验证，证明了该方法的有效性。未来的研究可以进一步优化和改进该方法，以推动MMC在电力系统中的应用和发展。
参考文献：
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