新型模块化多电平换流器通用平台的研究.pdf

新型模块化多电平换流器通用平台的研究摘要为了提高学生在高压直流输电方面的科研能力探索模块化多电平换流器的扩展配置提出把专业知识和应用实践结合起来设计制作了新型模块化多电平换流器通用平臺的方案采用T型全桥子模块的拓扑重构串行通信的MMC层次化控制方案提升了数据传输的容量和速度具有通用性和可扩展性。整个新型模块化多电平换流器通用平台达到最高直流电压2KV最大容量100KW子模块电容4800uF桥臂电抗器10mH的技术指标。实践证明自制新型模块化多电平换流器通用平台实现MMC灵活配置培养专业人才是实现科研成果转化为工程应用的重要实践典范。关键词高压直流输电模块化多电平换流器全桥子模块串行通信中图分类号：TM721.1文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.07.011AbstractInordertoimprovestudents"researchabilityonthehighvoltagedirectcurrenttransmissionandexploretheexpansionconfigurationofmodularmultilevelconverterthenewmodularmultilevelconverteruniversalplatformisproposedtodesignandfabricatewiththecombinationofthespecialtyknowledgeandthepracticalapplication.ThekeytechnologiesincludingT-typefull-bridgesub-moduletopologyandtheserialcommunicationinHierarchicalcontrolschemeareutilizedfortheuniversalrequirementandscalabledemandtoimprovethecapacityandspeedofcommunication.Theworkingparametercanreachthe2KVdirectgridwith100KWcapacity4800uFsub-modulecapacitanceand10mHbridgearmreactor.Itisdemonstratedbythepracticalexperiencethatself-fabricatednewmodularmultilevelconverteruniversalplatformcanrealizetheflexibleMMCconfigurationandcultivatethespecialtyresearcherswhichisthevitalpracticalexampletoconvertthescientificresultsintotheengineeringapplication.Keywordsflexiblehighvoltagedirectcurrenttransmission;modularmultilevelconverter（MMC）;full-bridgesub-module;serialcommunication0引言在我国西部地区电力充足、东部地区电力紧缺的实际状况中电力能源的运输显得尤其重要。预计到2020年我国将发展成为以特高压为骨干输电网架西电东送容量超过1.5亿kW的巨型交直流电网。[1]高压直流输电（highvoltagedirectcurrentHVDC）比交流输电具有更高的经济性、可靠性、稳定性。[2]高压直流输电技术没有感抗、容抗、同步等等的无功问题电能损耗小传输线路建设造价低电压分布平稳传输效率高节能效果好因此高压直流输电技术在大功率远距离输电中具有明显的优势是电力电子技术应用领域的前沿技术也是智能电网的关键