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适用于现场可编程门阵列的MMC电容电压平衡控制方法被引量：17: 2015年; 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在HVDC输电中得到了广泛的应用,文中针对MMC存在的电容电压均衡问题,从工程角度出发,提出了一种适用于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的电容电压均衡控制算法。该算法采用动态分组排序,可有效降低排序的运算量和提高排序速度;同时算法中又遵循了避免不必要的开关动作的原则,可降低器件的开关频率和减小开关损耗。最后,基于RT-LAB实时仿真系统构建了一个基于MMC-HVDC的双端风电场并网系统硬件在环半实物仿真平台,在该平台上验证了所提排序算法的可行性,同时在稳态和暂态工况下,验证了基于MMC-HVDC的风电场并网系统的控制效果。; 常非杨晓峰贾海林罗雨操丰梅许树楷; 关键词：高压直流输电模块化多电平换流器电容电压 RT-LAB

电网电压不平衡时MMC的特性分析被引量：1: 2017年; 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是目前柔性直流输电(high voltage direct current,HVDC)中最具优势的电压源换流器拓扑。然而,实际系统中由于故障等原因会造成电网电压的不平衡。本文重点分析电网电压不平衡对MMC-HVDC的影响,并采用PR控制器实现对正、负序电流的统一控制。最后,通过仿真验证理论分析的正确性。; 常非杨中平王一振许树楷; 关键词：模块化多电平换流器电网电压不平衡特性分析控制策略

基于模块化多电平变换器的高压直流输电故障特性与控制保护被引量：30: 2015年; 风电并网基于模块化多电平变换器的高压直流输电(MMC-HVDC)交流电网侧发生短路故障,故障点交流电压的降低会使受端系统传输有功功率的能力下降,而风场侧功率传输基本不受影响,送端和受端有功功率出现差额,直流系统电压将持续上升,威胁系统安全。此外,如果MMC中部分子模块发生故障将导致换流器不能正常工作。为此,首先提出了可在直流侧并联安装采用统一控制的分散式小型卸荷负载来消耗直流系统无法消除的功率差额,从而维持直流系统电压的恒定;其次研究分析了换流器子模块故障特性,并提出了一种换流器子模块故障冗余保护策略。基于PSCAD/EMTDC仿真验证,通过将多余的能量消耗在分散式小型卸荷负载上,有效地抑制了直流过电压,保证整个柔性直流输电系统在故障期间短时运行,最大限度地保持功率的传输;采用子模块冗余保护策略可使换流器具有一定的故障容错能力,不因一个或少数几个子模块的故障影响整个装置的运行,提高了系统可靠性。; 常非王一王一振许树楷; 关键词：柔性直流输电风电并网故障特性

模块化多电平换流器电容电压平衡并行排序方法被引量：12: 2016年; 针对模块化多电平换流器(MMC)存在的电容电压均衡问题,从实际工程出发,采用了一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的并行全比较电容电压实时排序算法。基于RT-LAB在环半实物仿真平台进行了实验。结果表明,该算法实现了电容电压的排序并行处理,排序运算只需要4个时钟的运算时间,且运算时间不随桥臂子模块数量而变化,达到了实时性排序的效果。此外,该算法遵循了避免不必要的开关动作的原则,降低了器件的开关频率和开关损耗。; 常非杨中平陈俊贾海林许树楷; 关键词：模块化多电平换流器电容电压现场可编程逻辑门阵列实时数字仿真器 RT-LAB

基于MMC的新型牵引供电系统研究(二)被引量：3: 2017年; 在研究(一)的基础上,进一步提出一种具有直流故障闭锁能力的交直交变电所混合MMC结构方案。其中,整流侧采用全桥子模块结构,逆变侧采用半桥子模块结构。该结构方案除具有直流故障自清除能力之外,还能降低开关器件的数量。提出一种鲁棒下垂控制功率外环和电压内环的牵引变电所并网控制策略。其中,电压内环采用准谐振PR控制器可实现对交流量的无静差跟踪。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了所提变电所结构方案和并网控制策略的正确性和有效性。; 常非杨中平林飞; 关键词：模块化多电平换流器并网控制

MMC电磁暂态快速仿真模型被引量：10: 2016年; 模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)中大量的开关器件给电磁暂态仿真程序(如PSCAD/EMTDC)带来巨大的计算量,使得仿真速度极其缓慢,给仿真研究以及工程设计带来极大的不便。通过进一步推导电容、电感Dommel电磁暂态数值计算方法,得到了电容、电感等值计算中的历史电流源递推公式,使得历史电流源的计算过程中不必再进行支路电流的中间计算,加快了计算速度。基于此历史电流源递推公式建立了MMC电磁暂态快速仿真模型,并在PSCAD/EMTDC中搭建不同端数、不同电平数MMC-HVDC系统,验证了该快速模型的仿真精度和提速效果。; 周阳常非; 关键词：电磁暂态仿真柔性直流输电模块化多电平换流器戴维南等效电路

具备直流故障清除能力的MMC多电平子模块拓扑被引量：18: 2017年; MMC-HVDC的直流故障处理能力直接关系到其在架空线领域和高压大容量场合的应用前景。因此,提出了一种MMC改进拓扑,其利用子模块电容电压形成反电动势来强制关断二极管,快速地清除故障电流。详细分析了该拓扑直流故障清除原理和各功率器件的耐压情况,并与其他拓扑进行了对比分析。最后采用PSCAD/EMTDC仿真验证了所提新型子模块拓扑的正确性和有效性。结果表明,所提出的拓扑的主IGBT和保护IGBT的额定电压都仅为常规设计的1/2,可有效降低换流器成本。; 常非杨中平林飞; 关键词：模块化多电平换流器直流故障故障恢复

35kV直挂式角接链式STATCOM控制策略被引量：11: 2016年; 在大型电弧炉的补偿应用中,为了应对电网电压不对称的应用条件,提出一种35 k V直挂式角接链式STATCOM网侧电流闭环综合补偿控制策略。该策略将经典电纳平衡补偿和网侧电流闭环控制相结合,使得链式STATCOM装置可以在电网电压不对称条件下对电弧炉负载进行无功、谐波和负序的综合补偿。经35 k V/±40 MVA STATCOM装置实际运行,结果表明:STATCOM装置能够在保持快速的动态响应的同时,实现良好的稳态补偿效果,并能抵御电网电压不平衡造成的影响。; 常非王一梅红明操丰梅; 关键词：电网电压不平衡

基于MMC的新型牵引供电系统研究(一)被引量：7: 2016年; 针对目前电气化铁路电能质量中主要存在的负序问题,以及机车过分相难题,提出一种基于MMC(modular multilevel converter)结构的新型牵引供电系统。研究为牵引网电压提供幅值、相位和频率参考的三相-单相交直交变电所控制策略,包括环流抑制控制、三相整流器和单相逆变器控制。基于PSCAD/EMTDC仿真验证了本文所提控制策略的可行性和有效性。; 常非杨中平林飞; 关键词：模块化多电平换流器环流抑制

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