【摘 要】
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模块化多电平变换器因其模块化程度高、输出电平数可调等特点,适用于高压直流输电和大功率无功补偿应用场合。为了提高变换器的输出功率,本文提出了一种并联模块化多电平换流
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模块化多电平变换器因其模块化程度高、输出电平数可调等特点,适用于高压直流输电和大功率无功补偿应用场合。为了提高变换器的输出功率,本文提出了一种并联模块化多电平换流器,两个模块化多电平换流器共用一个直流母线和交流母线,并给出了并联模块化多电平变换器的控制策略。如果要保证并联模块化多电平变换器正常运行,需要着重解决两个关键问题：子模块电容电压平衡问题和抑制内部环流(circulating current suppression control CCSC)问题。由于在内部环流中2、4、6次谐波环流占绝大比重,且2、4、6次谐波依次为负序、正序、和零序环流,所以针对这一现象本文提出了一种新的在同步坐标系下的3次谐波比例谐振控制器来抑制2次和4次谐波环流,再加一个6次谐波比例谐振控制器来抑制6次谐波环流。除此之外,还需要控制两个并联MMC之间的零序环流(zero-sequence circulating current ZSCC)。考虑到并联模块化多电平换流器在子模块故障的情况下会对变换系统稳定运行造成较大影响,本文针对子模块故障提出了适合于并联模块化多电平换流器在故障情况下的容错控制方案,子模块故障主要包括开路故障和短路故障；当子模块发生开路故障时可以通过控制非故障相桥臂来维持子模块电容电压平衡和抑制内部环流；针对子模块发生短路故障时的特点,本文提出了一种适合于并联模块化多电平换流器在该故障下的容错控制方法。最后通过搭建MATLAB/simulink电路仿真模型和实物实验平台验证了本文提出的并联模块化多电平控制策略的有效性和正确性。
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