模块化多电平换流器自阻型子模块拓扑设计

发布时间：2023-04-29 23:52

　　模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)作为应用于柔性直流输电领域的新型拓扑结构,在提高电压等级和输送功率、降低运行损耗、减小输出电压谐波等方面具有明显技术优势。如何处理直流线路故障是模块化多电平换流器型直流输电(Modular Multilevel Converter Basd High Voltage Direct Current Transmission,MMC-HVDC)所面临的一个不可回避的问题。根据故障电流切断位置差异,论文首先分析基于交流断路器、直流断路器和MMC子模块拓扑三种可能的故障抑制技术方案及其各自特点,并从直流故障抑制机理、控制复杂性、运行损耗等方面对具有直流故障自清除能力的各子模块拓扑和系统级拓扑进行总结与比较。从切断故障电流角度考虑,论文利用双向可控开关对半桥拓扑进行改进设计,再将其与传统半桥结合构成混合双子模块拓扑(Hybrid Double Sub Module,HDSM)。针对该拓扑构成的模块化多电平换流器,论文从故障闭锁前后的MMC等值电路出发,分析其故障电流特性和直流故障抑制机理,并从投资成本和运行损耗...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 MMC研究现状
        1.2.1 MMC工程应用研究
        1.2.2 MMC理论研究现状
    1.3 本文工作安排
第2章 MMC-HVDC直流故障抑制技术
    2.1 MMC-HVDC直流侧故障机理
        2.1.1 MMC的主电路拓扑及工作原理
        2.1.2 MMC-HVDC直流侧故障机理分析
    2.2 直流故障抑制技术
        2.2.1 交流断路器技术
        2.2.2 直流断路器技术
        2.2.3 换流器自清除型故障抑制技术
    2.3 具有直流故障抑制能力的MMC拓扑
        2.3.1 MMC子模块拓扑
        2.3.2 MMC系统级拓扑
    2.4 本章小结
第3章 MMC自阻型子模块拓扑设计
    3.1 混合双子模块拓扑设计
        3.1.1 改进子模块拓扑
        3.1.2 混合双子模块拓扑及工作特性分析
    3.2 HDSM-MMC直流故障抑制机理
        3.2.1 MMC直流故障穿越策略
        3.2.2 HDSM-MMC直流故障穿越机理分析
    3.3 HDSM经济性分析
        3.3.1 投资成本分析
        3.3.2 损耗分析
    3.4 本章小结
第4章 MMC-HVDC控制策略
    4.1 MMC-HVDC基本控制策略
        4.1.1 系统级控制策略
        4.1.2 HDSM-MMC直流故障非闭锁穿越控制策略
        4.1.3 HDSM-MMC调制策略
        4.1.4 子模块均压控制策略
    4.2 HDSM-MMC电容电压均衡控制
        4.2.1 电容电压不平衡分析
        4.2.2 HDSM-MMC充电策略
    4.3 仿真分析
        4.3.1 HDSM-MMC自启动分析
        4.3.2 直流故障抑制特性分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3805995