摘要：随着新能源接入比例的不断提高,电池储能系统在现代电力系统中发挥着重要作用。模块化多电平电池储能系统(modular multilevel converter battery energy storage system,MMC-BESS)是规模化电池储能系统中较有前景的拓扑结构。以模块化多电平拓扑为基础,设计MMC-BESS试验平台。构建以DSP和FPGA为控制核心的主控制器,设计系统的通信方式与控制方式。针对实际系统,建立Simulink仿真模型,根据仿真结果设计适合实际系统的元件参数与控制器参数,完成实际系统的软硬件构建。在不同工况下对实际系统工作波形进行分析,证明了设计的有效性。

摘要：为研究模块化多电平在交流系统三相不平衡下的控制策略,建立了MMC的数学模型,分析了交流系统故障下功率二倍频波动对换流器的影响以及锁相环对交流信号的跟踪问题。在分析基础上对正负序分别解耦控制,提出抑制有功、无功二倍频和负序电流的三种控制策略。最后在Simulink中搭建仿真系统,仿真结果证明,设计的三种运行方式转换的控制器在电网侧出现电压不平衡情况下能够很好地抑制故障分量,有助于模块化多电平柔性直流输电系统可靠、持续运行。

摘要：DC/DC变换器是双母线直流微网中的接口变流器,在能量转换中起重要作用。因传统DC/DC变换器具有器件应力高,电压增益低等缺点,导致其不适用于中高功率场合。模块化多电平DC/DC变换器通过模块串并联方式降低器件应力,提高电压增益,适用于中高功率场合。本文以三角形模块化多电平DC/DC变换器作为研究对象,对电路拓扑结构与工作原理进行分析,该电路所有模块可实现均压均流,电路功率均分至各个模块。针对电路中变量相互耦合的关系,研究设计解耦控制策略,实现两级间的变量解耦;针对非交错调制方式下电压纹波大的特点,提出不同级间交错调制方式,在所提方式下电路拥有良好的动静态性能,并且可以有效降低输出电压纹波。通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了解耦控制策略及调制方式的可行性及有效性,提高了电路动态特性及输出直流电能质量。

摘要：目前大规模光伏并网的系统结构较为单一,多为低压直流输出逆变升压至中压交流汇集并网,其结构冗杂、转换环节较多,导致后期运维复杂、运维成本相对较高。对于百兆瓦级大型集中式光伏电站,不论是现有交流汇集还是直流汇集方案,均难以实现电网主动支撑能力。文章采用模块化多电平(MMC)技术路线,构建新型光储一体化大容量换流技术,将分散式接入方案,改为集中式接入方式,大幅降低并网逆变器数量,构建易于实现电网主动支撑功能的新一代并网系统。提出分散式直流接入的光储一体化换流器拓扑结构、光伏阵列、储能装置与光储一体化换流器连接、并网主接线拓扑,形成适用于百兆瓦级光伏电站并网的换流器及系统主回路设计方案。对其中的关键技术进行研究,分析了两种储能分散接入系统耦合方式的MMC拓扑设计方式,为模块化多电平光储一体化逆变器的设计奠定基础。

摘要：直流变压器作为未来高压直流电网互联的关键设备,将对远距离大规模新能源的消纳起到重要作用。现首先介绍了模块化多电平型直流变压器的拓扑结构和基本工作原理,然后提出了类两电平调制方法,并在此基础上分析了电容和电感的参数设计问题,最后通过仿真进行了验证。

摘要：针对大规模太阳能发电厂并网系统,采用模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)设计三相光伏并网逆变器,满足多组太阳能电池板组成的阵列接入电网的要求。详细研究了MMC光伏并网逆变器触发方式及电容电压平衡策略。介绍了基于MMC的光伏发电系统结构,并建立其直流回路方程,提出利用多组三角载波与参考波比较生成触发脉冲,同时根据电容电压进行排序,再将触发脉冲依次分配给各桥臂子模块,保证同一桥臂内各模块电容电压瞬时值相等。详细分析了桥臂电容电压周期性、波动性,采用双闭环比例调节器控制电容电压跟踪给定,明显减小了各桥臂电容电压波动范围,提高了一致性和系统输出波形质量。最后,利用MATLAB对所提出的触发方式、电容电压平衡策略及基于MMC结构的光伏系统进行了仿真验证,输出电流波形平滑且具有较高的动态响应性能。仿真结果表明所采用方法正确、有效。

摘要：模块化多电平结构相比常规箝位型多电平和级联型多电平结构,具有更好的模块化设计、高压应用、多电平输出等性能。基于模块化多电平结构的DC-DC变换器特别适合中高压大容量直流输配电及新型直流负载供电。首先介绍了模块化多电平结构的组成及特点;其次对现有模块化多电平DC-DC变换器的主要拓扑结构及相应的调制控制方法进行了详细的总结梳理,并分析了变换器的故障隔离保护机制;最后对模块化多电平DC-DC变换器的研究难点及前景进行了展望。已有的研究表明,模块化多电平DC-DC变换器以其优越的电能变换性能,在价值需求的牵引下必然引领新的直流输配电技术的革新高潮。

摘要：模块化多电平换流器(MMC)是轻型直流输电的一种新型拓扑。本文介绍了MMC的拓扑结构及工作原理。在考虑桥臂电抗基础上推导出了MMC的电磁暂态模型,并设计了基于精确反馈线性化的MMC—HVDC非线性控制器。输电线路整流侧采用定有功功率和定无功功率控制,实现了有功功率和无功功率的解耦控制,逆变侧采用定直流电压和定无功功率控制。利用MATLAB软件搭建系统仿真模型,验证了所设计控制器的正确性。

摘要：基于对变流系统单相模块化多电平AC/AC变流器(AC/AC-MMC)工作原理的分析,提出了一种上层基于D-Q解耦的电压、电流双闭环控制,底层基于谐波注入的输出端控制以及基于排序法的电容电压平衡控制的分层控制策略,结合载波移相PWM调制技术组成了针对AC/AC-MMC的分层控制系统,并基于CRH5型动车额定参数,于Matlab/Simulink平台下搭建了仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性以及所设计的分层控制系统的有效性。

摘要：仅以传统融冰模式为主的暂态电流计算下的设备选型难以满足无功补偿模式下故障开断电流要求,模块化多电平直流融冰装置已逐渐成为新一代融冰技术发展方向。以贵州某110kV变电站新增模块化多电平直流融冰装置的拓扑结构为研究对象,分析确定了装置的交直流侧暂态电流决定性故障,采用理论计算和仿真分析相结合的方法,得到两侧暂态电流水平,并在此基础上确立了关键设备耐受电流值选取要求,为新一代模块化多电平直流融冰装置工程关键设备设计与选型提供参考。