模塊化多電平換流器的建模與控制策略研究的中期報告

模塊化多電平換流器的建模與控制策略研究的中期報告中期報告一、研究背景模塊化多電平換流器（ModularMultilevelConverter，MMC）是新型的換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在高壓高功率變流器領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。MMC采用分模塊組成的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，每個模塊接受一個高頻交流信號，通過內(nèi)部電壓分類設(shè)備調(diào)整為每個級間的直流電壓，從而形成多電平輸出電壓波形。MMC的輸出電壓具有調(diào)制器自然平滑的特點，不僅可以提高系統(tǒng)效率，減少諧波產(chǎn)生，而且可以實現(xiàn)無電容器輸出。因此，MMC已經(jīng)成為高壓直流輸電、電網(wǎng)穩(wěn)定性控制、電動汽車快速充電等領(lǐng)域的研究熱點。本項目旨在研究MMC的建模及其控制策略，以實現(xiàn)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定性和可靠性，為該領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供支撐。二、研究內(nèi)容和進(jìn)展1.MMC建模MMC的建模是該項目的基礎(chǔ)。我們已掌握MMC的基本結(jié)構(gòu)和其內(nèi)部電壓分類控制策略，并基于MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行建模。MMC的建模包括子模塊電壓平衡控制、電容充放電平衡控制、模塊之間的電流平衡控制和直流側(cè)電壓控制幾個方面。我們根據(jù)MMC結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計了對應(yīng)的電路拓?fù)?，并建立了仿真模型?.MMC控制策略MMC的控制策略是實現(xiàn)系統(tǒng)高效穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)鍵。我們正在研究MMC的各個子模塊之間的電壓均衡控制策略，以及整個系統(tǒng)的直流電壓控制方法。其中，我們采用了基于柔性直流輸電系統(tǒng)的控制策略，并通過MATLAB/Simulink仿真驗證其有效性。3.預(yù)期成果我們預(yù)計在完成MMC的控制策略研究后，可以實現(xiàn)MMC的快速開發(fā)，從而為實際應(yīng)用提供支持。同時，我們還計劃通過模擬實驗進(jìn)行模塊電路參數(shù)的優(yōu)化和選擇，以獲得更好的性能和效率。三、存在的問題和解決方案1.建模中存在一些誤差。解決方案：我們將逐步完善MMC的仿真模型，優(yōu)化模型參數(shù)，并通過實驗驗證其準(zhǔn)確性。2.直流電壓的控制策略還需要進(jìn)一步研究。解決方案：我們將繼續(xù)深入研究直流電壓控制策略，嘗試采用多種方法進(jìn)行比較，并優(yōu)化控制策略。四、下一步研究計劃1.MMC控制策略的優(yōu)化和改進(jìn)，包括模塊電路參數(shù)的選擇和優(yōu)化，以及直流電壓控制策略的比較。2.通過實際實驗對整個系統(tǒng)進(jìn)行驗證，包括電壓平衡控制、電容充放電平衡控制和模塊之間的電流平衡控制等各個方面。3.完成論文撰寫和論文答辯，推廣研究成果。五、參考文獻(xiàn)[1]林健生.模塊化多電平變流器[M].北京：中國電力出版社，2015.[2]Zhang,Y.X.,Xu,X.J.&Gu,J.Q.Theapplicationofmodularmultilevelconverterinhigh-voltageDCtransmissionsystems[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2018,81(2):1643-1650.[3]Chen,X.M.,Meng,Z.,Li,K.Q.,Chen,Y.,&Li,Z.H.AflexiblecontrolstrategyforDC-sidevoltageregulationofmodularmultilevelconverterinhighvolta