本文關(guān)鍵詞：模塊化多電平變換器環(huán)流及抑制策略研究

  更多相關(guān)文章： 模塊化多電平變換器 環(huán)流 環(huán)流抑制策略 諧振控制器 重復(fù)控制器

【摘要】：近年來,電力電子技術(shù)發(fā)展迅速,高壓大功率電力電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于無功補(bǔ)償、有源電力濾波、直流輸電系統(tǒng)等領(lǐng)域。模塊化多電平變換器,具有良好的拓展性、降低了對開關(guān)器件耐壓的要求,尤其適用于高壓大功率應(yīng)用場合。因此,研究模塊化多電平變換器具有重要意義。本文主要開展了環(huán)流及環(huán)流抑制策略的研究,主要內(nèi)容包括:分析了的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理。根據(jù)子模塊和橋臂端口輸出電壓特性及基爾霍夫電壓、電流定律,推導(dǎo)出直流側(cè)和交流側(cè)等效數(shù)學(xué)模型。為有效抑制環(huán)流,構(gòu)建了環(huán)流的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型,指出環(huán)流成分組成,得到環(huán)流諧波抑制的一般方法,構(gòu)造了環(huán)流閉環(huán)控制模型。為與本文所采用的環(huán)流抑制策略進(jìn)行對比分析,研究了基于比例積分控制的環(huán)流抑制策略,并對其進(jìn)行了仿真驗證與分析。針對需要抑制環(huán)流中多個偶次諧波分量的情況,提出了基于多諧振控制器的簡化環(huán)流抑制策略。在分析準(zhǔn)比例諧振控制器各參數(shù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的基礎(chǔ)上,在連續(xù)域設(shè)計了二次準(zhǔn)諧振控制器參數(shù)。為獲得更為精確的控制器參數(shù),討論了諧振控制器不同的離散化方法,且在離散域設(shè)計了二次準(zhǔn)諧振控制器參數(shù)。通過仿真對該環(huán)流抑制策略進(jìn)行了驗證與分析。為解決諧振控制器使用數(shù)量與穩(wěn)態(tài)性能需要折中考慮的問題,本文提出了基于嵌入式重復(fù)控制的環(huán)流抑制策略。結(jié)合環(huán)流閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件,給出了重復(fù)控制器參數(shù)設(shè)計的原則,并對環(huán)流閉環(huán)控制系統(tǒng)的魯棒性、諧波抑制性能及動態(tài)性能進(jìn)行了分析,通過仿真對該環(huán)流抑制策略進(jìn)行了驗證與分析。最后,本文介紹了實驗平臺的主電路和控制系統(tǒng)架構(gòu),并對適用于的三種環(huán)流抑制策略進(jìn)行了實驗驗證。實驗結(jié)果驗證了本文所述環(huán)流抑制策略的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：模塊化多電平變換器 環(huán)流 環(huán)流抑制策略 諧振控制器 重復(fù)控制器
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-20
• 1 緒論20-28
• 1.1 課題研究背景與意義20-21
• 1.2 模塊化多電平變換器21-22
• 1.3 模塊化多電平變換器的研究現(xiàn)狀22-26
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容26-27
• 1.5 本章小結(jié)27-28
• 2 MMC工作原理和數(shù)學(xué)模型28-33
• 2.1 MMC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28-29
• 2.2 MMC的工作原理29-30
• 2.3 MMC的數(shù)學(xué)模型30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 3 MMC環(huán)流穩(wěn)態(tài)模型及傳統(tǒng)環(huán)流抑制策略33-51
• 3.1 MMC環(huán)流穩(wěn)態(tài)模型33-40
• 3.2 MMC環(huán)流閉環(huán)控制模型40-41
• 3.3 基于比例積分控制的環(huán)流抑制策略41-45
• 3.4 仿真結(jié)果及分析45-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 4 基于多諧振控制器的簡化環(huán)流抑制策略51-74
• 4.1 基于多諧振控制器的簡化環(huán)流控制器設(shè)計51-54
• 4.2 基于多諧振控制器的簡化環(huán)流控制器連續(xù)域參數(shù)設(shè)計54-58
• 4.3 基于多諧振控制器的簡化環(huán)流控制器離散域參數(shù)設(shè)計58-68
• 4.4 仿真結(jié)果及分析68-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 5 基于嵌入式重復(fù)控制的環(huán)流抑制策略74-90
• 5.1 重復(fù)控制的基本原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)74-77
• 5.2 基于嵌入式重復(fù)控制的環(huán)流控制器設(shè)計77-80
• 5.3 基于嵌入式重復(fù)控制的環(huán)流抑制策略性能分析80-85
• 5.4 仿真結(jié)果及分析85-89
• 5.5 本章小結(jié)89-90
• 6 MMC實驗結(jié)果分析90-101
• 6.1 MMC樣機(jī)主電路與控制系統(tǒng)設(shè)計90-93
• 6.2 MMC三種環(huán)流抑制策略實驗驗證及分析93-100
• 6.3 本章小結(jié)100-101
• 7 總結(jié)與展望101-103
• 7.1 本文工作總結(jié)101-102
• 7.2 今后工作的展望102-103
• 參考文獻(xiàn)103-109
• 作者簡介109-111
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集111

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1 陳阿蓮,何湘寧,吳洪洋,趙榮祥;基于基本單元串-并(并-串)思想生成多電平變換器拓?fù)涞姆椒╗J];電工技術(shù)學(xué)報;2004年02期

2 桂紅云;姚文熙;呂征宇;;多電平變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2004年08期

3 李冬黎,張晉,陳阿蓮,何湘寧;一種具有自修復(fù)功能的多電平變換器拓樸[J];中國電機(jī)工程學(xué)報;2005年02期

4 王琛琛;李永東;;多電平變換器拓?fù)溲芯考捌渥钚逻M(jìn)展[J];電力電子;2008年04期

5 李永東;饒建業(yè);;大容量多電平變換器拓?fù)洹F(xiàn)狀與進(jìn)展[J];電氣技術(shù);2008年09期

6 李永東;王琛琛;;大容量多電平變換器拓?fù)溲芯考捌渥钚逻M(jìn)展[J];自動化博覽;2009年04期

7 楊曉峰;王曉鵬;范文寶;鄭瓊林;;模塊組合多電平變換器的環(huán)流模型[J];電工技術(shù)學(xué)報;2011年05期

8 王曉鵬;楊曉峰;范文寶;鄭瓊林;;模塊組合多電平變換器的脈沖調(diào)制方案對比[J];電工技術(shù)學(xué)報;2011年05期

9 Johannes Kolb;Felix Kammerer;Michael Braun;楊曉峰;;模塊組合多電平變換器的一種新型低頻運行控制方法[J];電力電子;2011年06期

10 吳海波;王曉明;;多電平變換器在電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];微特電機(jī);2013年04期

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1 何湘寧;陳阿蓮;吳洪洋;;基于基本單元串-并(并-串)思想生成多電平變換器拓?fù)鋄A];中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

2 羅華;趙世華;賀勝;鄭連清;;多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展與現(xiàn)狀[A];四川省電工技術(shù)學(xué)會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

3 王琛琛;李永東;;多電平變換器拓?fù)溲芯考捌渥钚逻M(jìn)展[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

4 吳洪洋;何湘寧;;高功率多電平變換器技術(shù)的研究和應(yīng)用[A];面向21世紀(jì)的科技進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展（下冊）[C];1999年

5 劉華東;張志學(xué);張定華;唐劍釗;鄧明;;模塊化多電平變換器的控制研究[A];分布式發(fā)電、智能微電網(wǎng)與電能質(zhì)量——第三屆全國電能質(zhì)量學(xué)術(shù)會議暨電能質(zhì)量行業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2013年

6 張國駒;陳瑤;于蓉蓉;;模塊化多電平變換器的平均值建模與控制[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

7 李承;石丹;郭勇;;基于單周控制的級聯(lián)多電平變換器研究[A];武漢(南方九省)電工理論學(xué)會第22屆學(xué)術(shù)年會、河南省電工技術(shù)學(xué)會年會論文集[C];2010年

8 熊蘭;劉飛;宮金武;查曉明;;基于部分單元能量回饋的級聯(lián)多電平變換器[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

9 萬峗;劉世槎;姜建國;陳成輝;陳四雄;彭霞;;基于級聯(lián)式模塊化多電平變換器(MMCC)的通用分析方法及控制器設(shè)計[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

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1 何立群;模塊化多電平變換器（MMC）的環(huán)流諧波抑制及低頻運行研究[D];華中科技大學(xué);2015年

2 王暢;新型大功率級聯(lián)H橋多電平變換器[D];中國礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

3 韓金剛;基于不對稱結(jié)構(gòu)的新型多電平變換器研究[D];上海海事大學(xué);2007年

4 陳權(quán);電壓型多電平變換器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

5 波里奧;用于電能質(zhì)量管理的高效率多電平變換器[D];浙江大學(xué);2008年

6 王俊;級聯(lián)H橋多電平變換器協(xié)調(diào)控制的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2015年

7 楊曉峰;模塊組合多電平變換器（MMC）研究[D];北京交通大學(xué);2012年

8 費萬民;中高壓功率變換相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2005年

9 范聲芳;模塊化多電平變換器（MMC）若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

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1 呂鎮(zhèn)江;模塊化多電平變換器的綜合控制策略研究[D];上海交通大學(xué);2015年

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3 王慶振;模塊組合多電平變換器電容均壓控制系統(tǒng)研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2016年

4 宋莎莎;基于MMC結(jié)構(gòu)的三相—單相變換器及其控制研究[D];西南交通大學(xué);2016年

5 馮建洲;非正常工況下模塊化多電平變換器的控制策略研究[D];山東大學(xué);2016年

6 卞月娟;新型模塊組合多電平變換器及其控制策略研究[D];華南理工大學(xué);2016年

7 聶雄;模塊化多電平變換器的優(yōu)化控制策略研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

8 王金花;模塊化多電平變換器模型預(yù)測控制策略研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

9 楊超;模塊化多電平變換器環(huán)流及抑制策略研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

10 王曉鵬;模塊組合多電平變換器控制系統(tǒng)研制[D];北京交通大學(xué);2011年

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本文編號：752892