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1、 模塊化多電平電力電子變壓器的優(yōu)化控制策略研究 變壓器作為電壓等級轉(zhuǎn)換的主要部件 , 是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一。當 前 , 隨著工業(yè)和經(jīng)濟的不斷發(fā)展 , 對現(xiàn)代電力系統(tǒng)提出了許多新的要求 , 如自愈能力要求、不間斷供電要求、 高電能質(zhì)量要求、 經(jīng)濟性要求等 , 面對新要求 , 傳統(tǒng)變壓器已經(jīng)無法完全滿足。 另一方面 , 以高頻變換技術(shù)為基礎(chǔ)的電力電子變壓器 , 相較于傳統(tǒng)變壓器 , 其 除了具有基本的電壓等級轉(zhuǎn)換功能外 , 還具備動態(tài)無功補償、不間斷供電電源、電網(wǎng)頻率變換、電能質(zhì)量管理與控制等多重功能 , 吸引了研究者們的廣泛關(guān)

2、注 , 其中 , 由輸入級、中間級 ( 隔離級 ) 和輸出級組成的三級式結(jié)構(gòu)的電力電子變壓器 是目前的研究重點 , 以模塊化多電平變換器 (Modular Multilevel Converter, 以 下簡稱 MMC)為前級的模塊化多電平電力電子變壓器因為其靈活性和良好的可擴 展性 , 具有極佳的應用前景。 基于上述背景 , 本文主要針對模塊化多電平電力電子 變壓器前級與中間級的控制策略進行優(yōu)化研究 , 對現(xiàn)代電力系統(tǒng)高效運行具有重 要的意義。 首先 , 針對模塊化多電平電力電子變壓器的前級 MMC,分析了其拓撲結(jié)構(gòu)和

3、子模塊工作狀態(tài) , 建立了其開關(guān)模型 , 介紹和分析了 MMC的傳統(tǒng)調(diào)制和控制策略 , 提出了一種新的基于控制目標優(yōu)先級順序的 MMC調(diào)制策略分類方法 , 引入了集中 式調(diào)制策略和分布式調(diào)制策略的概念 , 設計了在集中式載波層疊調(diào)制策略下的狀 態(tài)機型脈沖分配器并進行了相關(guān)優(yōu)化 ; 其次 , 針對模塊化多電平電力電子變壓器 的中間級雙向主動全橋變換器 (Dual Active Bridge, 以下簡稱 DAB),介紹了其拓 撲結(jié)構(gòu)、工作原理和移相控制策略 , 分析了 DAB的軟開關(guān)工作條件和單臺 DAB的 電壓、電流雙閉環(huán)控制策略 , 對多臺采用 ISOP(輸入串聯(lián) , 輸出并聯(lián) ) 連接的 DAB 提出了一種輸入均壓控制策略 ; 最后 , 針對前文所述控制策略搭建了仿真模型和 樣機 , 分別驗證了其有效性 , 同時進行了多種工作場景下模塊化多電平電力電子 變壓器的整體控制策略仿真 , 驗證了前文所述控制策略的有效性。