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基于载波移相调制的模块化多电平换流器冗余保护策略
  • ISSN号:1000-1026
  • 期刊名称:《电力系统自动化》
  • 时间:0
  • 分类:TM721.1[电气工程—电力系统及自动化] TM77[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学, 南方电网科学研究院仿真所
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51277068);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-0846);高等学校学科创新引智计划(“111”计划)(B08013)~~
中文摘要:

模块化多电平换流器(MMC)桥臂中冗余子模块的存在是换流器可靠运行的重要保障,能够避免子模块故障时换流器无法正常运行甚至可能退出运行的风险。为此,分析了不同调制策略下冗余保护的换流器损耗,并基于此提出了基于载波移相调制的新型冗余保护策略。该策略在故障后根据子模块的运行状态进行载波动态分配,无需记录载波量;可通过改变载波来切换冗余子模块和未故障子模块的运行状态,优先为冗余子模块充电;同时,引入电容电压优化控制,以保证附加载波控制时桥臂的电容电压波动较小,降低相间环流和维持控制器的稳定。7电平和101电平MMC系统的仿真结果验证了所提冗余保护策略的有效性和通用性,且对系统控制稳定性影响较小。

英文摘要:

The existence of redundant sub-modules (SMs) is an important guarantee of reliability of modular multilevel converters (MMCs) to avoid the risk of abnormal operation and even outage.A novel redundant protection strategy based on carrier phase-shifted sinusoidal pulse width modulation(CPS-SPWM) is proposed,which includes carrier dynamic allocation, additional carrier control and optimization of capacitor voltage.The carrier dynamic allocation rearranges the carriers of SMs without additional records.The additional carrier control adjusts the state of the redundant SMs to retain their priority to be charged.The optimization of capacitor voltage is capable of maintaining slight fluctuation of the capacitor voltage as well as reducing the circulating current.Simulation results of a 7-level and a 101-level MMC system by PSCAD/EMTDC show that the proposed strategy is effective and generic for various voltage-level MMC systems to ensure successful converter operation when a SM fault occurs.

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期刊信息
  • 《电力系统自动化》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家电网公司
  • 主办单位:国电自动化研究院
  • 主编:薛禹胜
  • 地址:南京市江宁区诚信大道19号
  • 邮编:211106
  • 邮箱:aeps@nari-china.com
  • 电话:025-81093050 81093045
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1026
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1180/TP
  • 邮发代号:28-40
  • 获奖情况:
  • 1999年荣获首届“国家期刊奖”,1998年获“华东地区最佳期刊”称号,连继三届江苏省优秀期刊,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:73920