Suzhou Electric Appliance Research Institute
期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

Article retrieval

文章檢索

首頁 >> 文章檢索 >> 文章瀏覽排名

MMC子模塊電壓均衡及環(huán)流抑制方法研究

來源：電工電氣發(fā)布時間：2021-01-25 08:25 瀏覽次數(shù)：809

MMC子模塊電壓均衡及環(huán)流抑制方法研究

林強，厲偉，徐建源，林莘，于高樂
（沈陽工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110870）
 
摘 要：子模塊電容電壓均衡及橋臂環(huán)流問題會對模塊化多電平變換器(MMC) 的直流側(cè)電壓平衡及換流器內(nèi)部穩(wěn)定運行產(chǎn)生很大影響。提出子模塊電壓分塊均衡控制策略以及基于矢量比例積分(VPI) 諧振控制器的橋臂環(huán)流抑制策略。電壓平衡控制方法采用分塊原理，對子模塊電容投入順序分為三級進行，可以減小橋臂電壓波動，而且可以減小IGBT 的開關(guān)頻率。MMC 上下橋臂環(huán)流抑制策略采用的是一種新型控制器，并對控制器參數(shù)采用試驗的方法進行了分析和計算，可以有效減小換流器內(nèi)部環(huán)流。通過在PSCAD/EMTDC 軟件中進行仿真，驗證了相應(yīng)控制策略的有效性。
    關(guān)鍵詞：模塊化多電平變換器(MMC)；子模塊電壓分塊；VPI 諧振控制器
    中圖分類號：TM624     文獻標(biāo)識碼：A     文章編號：1007-3175(2021)01-0005-06
 
Research on Sub-Module Voltage Balance and Circulating
Current Suppressing Method of MMC
 
LIN Qiang, LI Wei, XU Jian-yuan, LIN Xin, YU Gao-le
（School of Electric Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 11 0870, China）
 
    Abstract: Sub-module capacitor voltage balance and bridge arm circulating current issues will have a great impact on the DC side voltage balance of the modular multilevel converter (MMC) and the stable operation of the converter. To solve this problem, a sub-module voltageblock equalization control strategy and a bridge arm circulating current suppression strategy based on a vector proportional integral(VPI)resonator controller are proposed. The voltage balance control method adopts the block principle, and divides the sub-module capacitor inputsequence into three levels, which can reduce the voltage fluctuation of the bridge arm and can reduce the switching frequency of the IGBT.The MMC upper and lower bridge arm circulation suppression strategy uses a new type of controller, and the controller parameters are analyzed and calculated in detail by means of experiments, which can effectively reduce the internal circulation of the converter. Finally, simulation is carried out in PSCAD/EMTDC software to verify the effectiveness of the corresponding control strategy.
    Key words: modular multilevel converter (MMC); sub-module voltage block; VPI resonator controller
 
參考文獻
[1] LI Zixin, GAO Fanqiang, XU Fei, et al.Power module capacitor voltage balancing method for a ±350 kV/1000 MW modular multilevel converter[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2016，31(6)：3977-3984.
[2] 屠卿瑞，徐政，鄭翔，等. 一種優(yōu)化的模塊化多電平換流器電壓均衡控制方法[J] . 電工技術(shù)學(xué)報，2011，26(5)：15-20.
[3] GENGSB, GANYL, LIYG, et al.Novel Circulating Current Duppression Strategy for MMC Based on Quasi-PR Controller[C]//IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition，2016：3560-3565.
[4] BAHRANIB, DEBNATHS, SAEEDIFARD M.Circulating Current Suppression of the Modular Multilevel Converter in a Double-Frequency Rotating Reference Frame[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2016，31(1)：783-792.
[5] 年珩，沈永波，宋亦鵬. 不平衡及諧波電網(wǎng)電壓下并網(wǎng)逆變器的直接功率控制策略[J] . 電網(wǎng)技術(shù)，2014，38(6)：1452-1458.
[6] 吳凡. 模塊化多電平變換器環(huán)流控制策略研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2019.
[7] 宋強，饒宏. 柔性直流輸電換流器的分析與設(shè)計[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2015.
[8] 汪玉鳳，高小朋，鄭軍輝，等. 基于VPI控制器選擇性諧波電流控制策略[J] . 電力電子技術(shù)，2015，49(4)：74-77.
[9] 年珩，宋亦鵬. 諧波電網(wǎng)下基于矢量比例積分電流調(diào)節(jié)器的雙饋異步發(fā)電機運行控制技術(shù)[J] . 中國電機工程學(xué)報，2013，33(6)：101-111.