基于MMC結(jié)構(gòu)的電力電子變壓器的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)變壓器越來越難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的需要。電力電子變壓器(PET)是由電力電子變換器和高頻變壓器組成的一種復(fù)合型裝置，在完成基本的電壓轉(zhuǎn)換、電氣隔離和能量傳輸功能的同時，還可實現(xiàn)對系統(tǒng)中電壓、電流的連續(xù)調(diào)節(jié)、綜合控制以及智能管理等，具備解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)中諸多新問題的潛力。與傳統(tǒng)兩電平、三電平等換流器相比，模塊化多電平變換器(MMC)具有高度模塊化的結(jié)構(gòu)，有利于降低裝置故障損失、實現(xiàn)裝置的冗余，輸出波形好，在高壓

2、大功率場合具有明顯優(yōu)勢。
　　本文圍繞中壓配電網(wǎng)中基于MMC的新型電力電子變壓器，采用由高壓輸入級、中間隔離級以及低壓輸出級組成的三級式拓?fù)洹］斎爰壊捎媚K化多電平變流器(MMC)結(jié)構(gòu)，中間隔離級由若干個輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的雙有源橋DC/DC變換器構(gòu)成，低壓輸出級采用三相四橋臂逆變器拓?fù)?。高壓輸入級是整個PET的關(guān)鍵部分，本文重點研究該部分內(nèi)容。首先從子模塊開關(guān)狀態(tài)、運行機理方面分析輸入級MMC結(jié)構(gòu)的工作原理，建立了MMC的等效數(shù)學(xué)

3、模型。根據(jù)電路外特性模型對MMC的調(diào)制技術(shù)進行研究，分析了最近電平調(diào)制以及載波移相調(diào)制在MMC中的應(yīng)用，同時針對子模塊數(shù)目較低情況下的最近電平調(diào)制輸出諧波問題，提出一種在近似函數(shù)中加入微小偏差量的改進方法。其次，根據(jù)輸入級電路外特性和內(nèi)部特性模型，對MMC電壓電流控制、環(huán)流問題以及子模塊電容均壓控制進行研究，結(jié)合交流側(cè)等效數(shù)學(xué)模型的物理意義，將環(huán)流分解為交流環(huán)流分量和直流環(huán)流分量，對MMC的環(huán)流特性進行分析。針對子模塊電容電壓平衡問題，