模块化多电平矩阵换流器准比例谐振控制研究

作     者：王明东 周威 李晓蕾 李忠文 王子胥 WANG Mingdong;ZHOU Wei;LI Xiaolei;LI Zhongwen;WANG Zixu

作者机构：郑州大学电气工程学院河南郑州450001 国家电网河南省电力公司河南郑州450046 华北水利水电大学电力学院河南郑州450045 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61803343) 河南省科技攻关项目(172102210012) 

出 版 物：《郑州大学学报（工学版）》 (Journal of Zhengzhou University（Engineering Science）)

年 卷 期：2021年第42卷第5期

页      码：86-91页

摘      要：模块化多电平矩阵换流器(MMMC)作为一种新型的AC/AC变换装置,在分频输电等低频大容量场合很具优势,但其桥臂电流的控制较为复杂。首先对MMMC的拓扑结构进行分析并建立了数学模型,研究了桥臂电流的构成。针对桥臂电流传统的直接控制法控制精度较差的问题,引入了准比例谐振(QPR)控制策略,根据分频输电系统的特性设计了基于输入输出频率的准比例谐振控制器。根据系统有功和无功的控制要求,给出了定有功控制和定无功控制的外环控制策略。同时,推导了子模块电容电压和有功功率的关系,并对其应用双Clarke变换,提出了基于系统有功功率的子模块电压平衡策略。最后,在仿真平台上搭建了MMMC-FFTS系统仿真模型,对系统的稳态和暂态响应分别进行了仿真,并对直接控制和QPR两种控制方法的仿真结果进行了比较。仿真结果表明:改进的控制方法具有良好的稳态和暂态性能,且参考值跟踪精确度更高,验证了所提方法的可行性与优越性。

主 题 词：分频输电 模块化多电平矩阵换流器 桥臂电流控制 电容电压均衡 QPR控制器 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.13705/j.issn.1671-6833.2021.05.007

馆 藏 号：203105010...