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特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景 被引量：390
1
作者 袁清云 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第14期1-3,共3页
通过总结特高压直流输电的特点和国外特高压直流输电的研究结论,在分析我国西部水电和煤炭资源集中分布以及东部沿海工业发达地区对电能需求日益增等情况的基础上,指出在开发我国西部水电和“三西”(山西、陕西、内蒙古西部)煤电资源时... 通过总结特高压直流输电的特点和国外特高压直流输电的研究结论,在分析我国西部水电和煤炭资源集中分布以及东部沿海工业发达地区对电能需求日益增等情况的基础上,指出在开发我国西部水电和“三西”(山西、陕西、内蒙古西部)煤电资源时采用特高压直流输电技术实现远距离大容量输电的应用前景。 展开更多
关键词 特高压 直流输电 我国能源分布 负荷需求 应用前景
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向无源网络供电的VSC–HVDC系统仿真研究 被引量：96
2
作者 梁海峰 李庚银 +2 位作者 李广凯 张凯 周明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第8期45-50,共6页
通过分析dq0坐标系下电压源换流器(VSC)模型,获知基于VSC的高压直流输电系统(VSC–HVDC)中有功和无功功率可以分别由d轴电流分量和q轴电流分量独立控制的结论,并基于此设计了定直流电压、定交流电压控制器。在建立VSC–HVDC向无源网络... 通过分析dq0坐标系下电压源换流器(VSC)模型,获知基于VSC的高压直流输电系统(VSC–HVDC)中有功和无功功率可以分别由d轴电流分量和q轴电流分量独立控制的结论,并基于此设计了定直流电压、定交流电压控制器。在建立VSC–HVDC向无源网络输电的Matlab仿真模型的基础上,对定直流电压、定无功功率、定交流电压等控制方式进行了仿真分析。仿真结果表明,建立的VSC–HVDC系统能较好地向无源网络供电,且控制方式灵活、简便,在传输有功功率的同时VSC还可以吞吐无功功率。 展开更多
关键词 高压直流输电系统 无源网络 供电 系统仿真 电压源换流器 电力系统 电网
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超导储能装置用于改善暂态电压稳定性的研究 被引量：65
3
作者 周双喜 吴畏 +1 位作者 吴俊玲 安宁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期1-5,共5页
建立了超导储能装置(SMES)在暂态电压稳定性分析中的简化数学模型。SMES 经双桥系统的电流源型换流电路与电力系统相连。研究了具有快速响应特性的 SMES在提高电力系统暂态电压稳定性方面的作用和其无功控制策略,以及采用不等触发角控... 建立了超导储能装置(SMES)在暂态电压稳定性分析中的简化数学模型。SMES 经双桥系统的电流源型换流电路与电力系统相连。研究了具有快速响应特性的 SMES在提高电力系统暂态电压稳定性方面的作用和其无功控制策略,以及采用不等触发角控制时的控制原则。在 Matlab平台上编制了暂态仿真程序,对典型 3 机 10 母线系统进行了仿真计算。仿真结果表明,超导储能装置安装在动态负荷处,采用无功–电压控制方式能够有效地提高系统的暂态电压稳定性。 展开更多
关键词 电力系统 暂态电压稳定性 超导储能装置 数学模型 电网
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考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真 被引量：43
4
作者 李晶 宋家骅 王伟胜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第21期11-16,共6页
以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充... 以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充放电的动态过程而不计频率调节的动态变化过程的前提下,提出了基于定子磁场旋转坐标系统下的变速恒频风电机组电气控制部分的控制策略并设计了相应的 PI控制器。同时基于 MATLAB 软件建立了变速恒频双馈风力发电机组的仿真模型,并以渐变风和随机风模式为例,针对提出的控制策略对变速恒频双馈风力发电机组的并网运行特性进行了仿真研究,仿真结果表明了该控制策略的合理性及控制器设计的有效性,同时也说明了双馈发电机在保证有功输出的情况下能够有效地调节无功功率,保证变速恒频风电机组的稳定运行。 展开更多
关键词 变速恒频 双馈风力发电机 风电机组 双馈发电机 变频器 定子磁场 并网运行 仿真结果 脉宽调制(PWM) 控制器设计
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双馈电机变速恒频风力发电运行方式研究 被引量：38
5
作者 陈学顺 许洪华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期582-586,共5页
分析了双馈电机的运行特性和能量转换特性,以及它在可再生能源发电领域的良好应用前景;在双馈电机和循环变流器数学模型分析的基础上研究了变速恒频(VSCF)运行的矢量控制和磁场定向控制策略,并给出了矢量控制模型,证明了可以通过控制转... 分析了双馈电机的运行特性和能量转换特性,以及它在可再生能源发电领域的良好应用前景;在双馈电机和循环变流器数学模型分析的基础上研究了变速恒频(VSCF)运行的矢量控制和磁场定向控制策略,并给出了矢量控制模型,证明了可以通过控制转子电流,实现系统的变速恒频运行和系统输出有功功率、无功功率的独立解藕控制。 展开更多
关键词 双馈电机 循环变流器 矢量控制 变速恒频
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广义蚁群与粒子群结合算法在电力系统经济负荷分配中的应用 被引量：32
6
作者 侯云鹤 鲁丽娟 +1 位作者 熊信艮 吴耀武 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第21期34-38,共5页
提出了一种结合广义蚁群算法和粒子群算法的优化算法,并将其用于求解复杂的非凸、非线性的电力系统经济负荷分配问题。该结合算法同时具有广义蚁群算法的大规模寻优特性和粒子群算法的较强局部搜索能力,在确保全局收敛性的基础上,能够... 提出了一种结合广义蚁群算法和粒子群算法的优化算法,并将其用于求解复杂的非凸、非线性的电力系统经济负荷分配问题。该结合算法同时具有广义蚁群算法的大规模寻优特性和粒子群算法的较强局部搜索能力,在确保全局收敛性的基础上,能够快速搜索到高质量的优化解。多个算例的仿真结果表明了该结合算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 粒子群算法 快速搜索 粒子群 局部搜索能力 仿真结果 广义蚁群算法 大规模 电力系统 负荷分配 寻优
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电力系统物理与数字联合实时仿真 被引量：40
7
作者 高源 陈允平 刘会金 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期77-80,共4页
提出了结合物理模拟与数字仿真实现电力系统联合仿真的技术。以替代定理为基础阐述了联合仿真的理论基础,并提出了联合仿真系统的总体布局。数字仿真接口用A/D转换通道与受控注入电流源实现,物理仿真接口用基于直流耦合的背靠背变流器... 提出了结合物理模拟与数字仿真实现电力系统联合仿真的技术。以替代定理为基础阐述了联合仿真的理论基础,并提出了联合仿真系统的总体布局。数字仿真接口用A/D转换通道与受控注入电流源实现,物理仿真接口用基于直流耦合的背靠背变流器结构的放大电路实现。最后通过实验验证了该技术的可行性。 展开更多
关键词 电力系统 实时仿真 数字 仿真接口 物理模拟 理论基础 替代定理 总体布局 仿真系统 电路实现 直流耦合 电流源 变流器 技术
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一种优化控制策略在基于电压源换流器的HVDC系统中的应用 被引量：34
8
作者 胡兆庆 毛承雄 陆继明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期38-41,共4页
文章阐述了基于电压源换流器(VSC)和脉冲宽度调制(PWM)技术的直流输电与传统的直流输电相比具有的诸多优点。在建立交/直流(AC/DC)并联输电系统模型基础上,提出一种优化控制策略,该控制策略将直流输电本身的控制与发电机励磁控制相综合... 文章阐述了基于电压源换流器(VSC)和脉冲宽度调制(PWM)技术的直流输电与传统的直流输电相比具有的诸多优点。在建立交/直流(AC/DC)并联输电系统模型基础上,提出一种优化控制策略,该控制策略将直流输电本身的控制与发电机励磁控制相综合,在系统发生故障时能同时稳定发电机和直流输电系统。还在相同的条件下对基于VSC的HVDC和传统的HVDC进行了仿真比较,仿真结果表明,在该优化控制策略指导下,前者在系统发生故障时体现了较好的阻尼特性,且该HVDC系统本身在该控制策略下也有较高的稳定性。 展开更多
关键词 HVDC系统 优化控制策略 电压源换流器 直流输电系统
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孤立直流微电网运行控制策略 被引量：43
9
作者 薛贵挺 张焰 祝达康 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期112-117,共6页
以光伏阵列-燃料电池-超级电容所构成的低压单极型直流微电网为研究对象,在考虑分布式电源特性的基础上,研究该直流微电网的运行控制策略。采用开路电压比例系数法跟踪光伏阵列的最大功率;利用斜率限制器控制燃料电池功率的变化速度,防... 以光伏阵列-燃料电池-超级电容所构成的低压单极型直流微电网为研究对象,在考虑分布式电源特性的基础上,研究该直流微电网的运行控制策略。采用开路电压比例系数法跟踪光伏阵列的最大功率;利用斜率限制器控制燃料电池功率的变化速度,防止"燃料饥饿",进而改善燃料电池性能,提高其使用寿命;使用滑模控制实现超级电容的快充快放,稳定直流母线电压。在MATLAB/Simulink中搭建系统模型,仿真结果表明,所提控制策略可以提高能源利用率,改善系统的电能质量。 展开更多
关键词 直流微电网 光伏阵列 燃料电池 超级电容 变换器 控制
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小型风电系统最大功率跟踪的研究 被引量：22
10
作者 彭国平 李帅 +1 位作者 鱼振民 易萍虎 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期357-360,共4页
通过对由新型无刷直流发电机构成的小型风力发电系统的分析,提出了一种最大限度获取风能的控制方法,该方法通过控制新型无刷直流发电机的电磁转矩-转速特性间接地控制了风力机的机械转矩-转速特性,使风力机在额定风速以下以最佳尖速比运... 通过对由新型无刷直流发电机构成的小型风力发电系统的分析,提出了一种最大限度获取风能的控制方法,该方法通过控制新型无刷直流发电机的电磁转矩-转速特性间接地控制了风力机的机械转矩-转速特性,使风力机在额定风速以下以最佳尖速比运行,自动跟踪其最大功率点.详细阐述了运用此控制策略的功率调节器的设计方法,并实际制作了100W的功率调节装置.系统实验结果表明,新型控制方法在最大功率跟踪上取得了很好的效果,对提高小型风电系统年发电量有参考和应用价值. 展开更多
关键词 风力机 最大功率跟踪 最佳叶尖速比 直流变换器
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采用不同子模块的MMC-HVDC阀损耗通用计算方法 被引量：36
11
作者 薛英林 徐政 +1 位作者 张哲任 刘高任 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期20-29,共10页
针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统(MMC-HVDC)提出了一种阀损耗通用计算方法,可统一分析现有子模块结构:半桥子模块、全桥子模块和箝位双子模块。首先基于系统运行参数和调制控制策略解析出各子模块元件的电流、电压时域变化波... 针对模块化多电平换流器型高压直流输电系统(MMC-HVDC)提出了一种阀损耗通用计算方法,可统一分析现有子模块结构:半桥子模块、全桥子模块和箝位双子模块。首先基于系统运行参数和调制控制策略解析出各子模块元件的电流、电压时域变化波形,然后利用厂商提供的特性曲线对半导体器件特性参数进行拟合,最后结合器件电流、电压波形和开断次数计算其损耗和结温。所提方法能够计及优化电容电压附加控制,且便于编程实现。基于所提方法开发了MMC-HVDC阀损耗通用分析程序,可快速计算各种工况下的换流器功率损耗分布和器件结温。通过算例计算验证了所提方法的有效性。算例结果表明:3种典型MMC拓扑中H-MMC损耗最少,C-MMC次之,F-MMC最差;环流抑制后个别运行工况下换流器损耗特性可能恶化;降低器件开关频率和提高电压调制比均可降低损耗;当器件开关频率低于某特定值(本算例为500 Hz)后,器件的通态损耗成为主导分量。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 阀损耗 半桥子模块 全桥子模块 箝位双子模块 换流器
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模块化多电平换流器直流输电系统损耗的计算方法及其损耗特性分析 被引量：35
12
作者 饶宏 李建国 +3 位作者 宋强 许树楷 陈名 黎小林 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期101-106,共6页
为了实现柔性输电工程的系统效率评估计算和换流器散热设计,模块化多电平换流器(MMC)的损耗计算非常重要。为此提出了一种MMC损耗的数字计算方法,通过在数字计算程序中复现出一个工频周期内各开关器件脉冲波形和各开关器件的电压波形和... 为了实现柔性输电工程的系统效率评估计算和换流器散热设计,模块化多电平换流器(MMC)的损耗计算非常重要。为此提出了一种MMC损耗的数字计算方法,通过在数字计算程序中复现出一个工频周期内各开关器件脉冲波形和各开关器件的电压波形和电流波形,并根据器件的关键参数得到各开关器件的损耗。利用所提方法可设计专门的计算程序,对基于MMC的柔性直流输电系统在全运行工况的损耗进行了详细的分析计算,并分析了各器件的损耗特性及其差异,以及开关频率和2倍频环流对换流器损耗的影响。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 柔性直流输电 开关损耗 通态损耗 换流器 损耗
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模块化多电平换流器的快速电磁暂态仿真方法 被引量：33
13
作者 管敏渊 徐政 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期36-40,共5页
通过分析电压源换流器换流过程,得到电压源换流器的简化电路。换流器的上、下桥臂互补通断时,简化电路与原电路等效。简化电路不仅减少了支路数,而且可简化支路方程,因此,基于简化电路的快速仿真方法可减少电磁暂态仿真计算量,节省仿真... 通过分析电压源换流器换流过程,得到电压源换流器的简化电路。换流器的上、下桥臂互补通断时,简化电路与原电路等效。简化电路不仅减少了支路数,而且可简化支路方程,因此,基于简化电路的快速仿真方法可减少电磁暂态仿真计算量,节省仿真用时。该快速电磁暂态仿真方法的缺点是不能模拟开关死区和故障闭锁过程。在PSCAD/EMTDC仿真平台上通过3个仿真实例对基于简化电路的快速电磁暂态仿真方法进行了具体评估。结果表明,对2电平换流器而言,快速方法加速效果一般,实用价值不大;对高级联数模块化多电平换流器而言,快速方法加速效果很好,能显著节省仿真用时,实用价值较大。 展开更多
关键词 换流器 电磁暂态仿真 模块化多电平换流器 电压源换流器 简化电路 仿真
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高压直流输电开路试验原理的探讨 被引量：31
14
作者 王明新 谢国平 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第22期11-14,25,共5页
分析了带直流线路开路试验时,换流器的触发角变化对开路电压、充电电流以及阀电压的影响,得出的结论是:在直流线路未发生绝缘贯穿性损坏的条件下,当触发角小于60°时,还可以将直流电压升到额定值;开路试验充电电流在触发角小于60... 分析了带直流线路开路试验时,换流器的触发角变化对开路电压、充电电流以及阀电压的影响,得出的结论是:在直流线路未发生绝缘贯穿性损坏的条件下,当触发角小于60°时,还可以将直流电压升到额定值;开路试验充电电流在触发角小于60°时约为常数,主要与直流线路的结构参数及电晕放电大小有关;触发角越小,阀电压畸变越小。该观点已为三峡-广东直流工程的调试人员所接受,在广东省惠州市鹅城换流站进行的开路试验中,将换流器触发角降为35.7°时,开路电压升到了额定值500kV。 展开更多
关键词 直流线路 触发角 高压直流输电 开路电压 额定值 换流器 充电电流 路试 试验原理 损坏
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高效的LLC谐振变换器变模式控制策略 被引量：32
15
作者 潘海燕 贺超 +1 位作者 蒋友明 陈国柱 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期71-78,共8页
提出了LLC谐振变换器采用频率调制(FM)和脉冲宽度调制(PWM)的变模式控制策略。输入额定电压时变换器采用FM控制以获得最大性能效率;输入电压降低时,采用非对称占空比PWM控制使变换器处于反激变换模式,获得最大电压增益;在输入电压较高... 提出了LLC谐振变换器采用频率调制(FM)和脉冲宽度调制(PWM)的变模式控制策略。输入额定电压时变换器采用FM控制以获得最大性能效率;输入电压降低时,采用非对称占空比PWM控制使变换器处于反激变换模式,获得最大电压增益;在输入电压较高或负载较轻时,采用对称占空比PWM控制,实现全负载范围内开关管零电压开关(ZVS)和整流二极管零电流开关(ZCS),降低开关损耗。对变模式控制策略工作模式以及特性进行了分析,给出了控制方案电路框图。实验结果验证了变模式控制策略的可行性,变换器获得了更高性能效率和更高功率密度。 展开更多
关键词 变模式控制 脉冲宽度调制 频率调制 ZVS ZCS LLC谐振变换器 变换器
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电气化铁道异相供电方式向同相供电方式的转换 被引量：31
16
作者 张刚毅 李群湛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期142-145,154,共5页
基于原牵引变电所的结构和接线,增设断路器和变流器。通过闭合和开断断路器,使牵引网电压相位一致,实现异相供电向同相供电的转换;变流器作为平衡变换装置,当端口接线角相差±90°时,采用背靠背单相变流器,相差±120°... 基于原牵引变电所的结构和接线,增设断路器和变流器。通过闭合和开断断路器,使牵引网电压相位一致,实现异相供电向同相供电的转换;变流器作为平衡变换装置,当端口接线角相差±90°时,采用背靠背单相变流器,相差±120°时,根据接线形式分别采用三桥三端子或三桥四端子变流器;根据所给出的补偿电流公式,不同的平衡变换装置均可输出期望的补偿电流,解决同相供电方式带来的负序电流叠加问题。仿真结果表明,平衡装置投入后,电力系统三相电流为对称的纯正弦基波波形与高频调制波形的叠加,是与电压同相位的正弦波。 展开更多
关键词 铁路 牵引 断路器 变流器 补偿
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新型模块化多电平换流器串联电抗器的功能与取值分析 被引量：28
17
作者 谢妍 陈柏超 +2 位作者 陈耀军 JAFRI 曾永胜 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期55-59,共5页
从模块化多电平换流器正常工作状态的功率输出限制、相单元间2倍频环流限制、直流两极短路电流限制、输出交流三相短路电流限制4个方面分析了子模块串联电抗器的功能及相应的数学关系。根据分析结果,给出了模块化多电平串联电抗器的选... 从模块化多电平换流器正常工作状态的功率输出限制、相单元间2倍频环流限制、直流两极短路电流限制、输出交流三相短路电流限制4个方面分析了子模块串联电抗器的功能及相应的数学关系。根据分析结果,给出了模块化多电平串联电抗器的选取原则和计算方法。基于工程实际需要,通常相单元间高频环流可通过控制回路附加抑制环流控制器来有效抑制,而串联电抗器值应根据直流两极短路和输出交流三相短路电流限制要求来计算,最后可根据输出功率的要求进行校验。对一个设计实例进行了分析,给出了串联电抗器值选取的方法,验证它是合理可行的。 展开更多
关键词 变换器 模块化多电平变换器 串联电抗器 功能 限流 参数设计
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考虑多热源耦合的风电变流器IGBT模块结温评估模型 被引量：28
18
作者 李辉 刘盛权 +3 位作者 李洋 杨东 梁媛媛 刘静 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期51-56,共6页
为了更准确地描述大功率风电机组变流器IGBT模块内并联芯片的结温,提出一种考虑多热源耦合影响的变流器功率模块结温评估改进模型。从实际2 MW双馈风电机组变流器IGBT模块内部结构和材料参数出发,利用有限元方法分析IGBT模块内多芯片的... 为了更准确地描述大功率风电机组变流器IGBT模块内并联芯片的结温,提出一种考虑多热源耦合影响的变流器功率模块结温评估改进模型。从实际2 MW双馈风电机组变流器IGBT模块内部结构和材料参数出发,利用有限元方法分析IGBT模块内多芯片的结温分布和稳态热耦合影响。引入等效耦合热阻抗概念,推导功率模块芯片间热阻抗关系矩阵,并建立考虑多芯片热源影响的IGBT模块改进热网络模型。以某H93-2MW双馈风电机组为例,对比分析了不同功率损耗下改进模型的芯片结温计算结果与有限元和常规热网络模型结果。结果表明了考虑多热源耦合影响的风电变流器功率模块内部芯片结温计算的必要性和有效性,且热耦合影响程度与不同的芯片间距密切相关,需重点关注非边缘位置芯片的热分布。 展开更多
关键词 风电 变流器 双馈发电机 功率模块 多热源耦合 结温计算 评估 模型 IGBT
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模块化多电平换流器模块冗余优化配置方法 被引量：28
19
作者 王宝安 谭风雷 商姣 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期13-19,共7页
针对模块化多电平换流器(MMC)提出一种模块冗余优化配置方法,该方法主要是从提高系统可靠性和冗余子模块有效利用率以及减少冗余子模块数量这3个目标出发,建立多目标优化函数,进而求解得到最优冗余子模块数量。分析了MMC的拓扑结构及其... 针对模块化多电平换流器(MMC)提出一种模块冗余优化配置方法,该方法主要是从提高系统可靠性和冗余子模块有效利用率以及减少冗余子模块数量这3个目标出发,建立多目标优化函数,进而求解得到最优冗余子模块数量。分析了MMC的拓扑结构及其子模块的工作原理,在研究模块冗余保护方案的基础上,详细给出模块冗余优化配置方法的具体步骤,并将其应用到工程实际中进行分析。仿真结果表明该方法可简单、有效地配置冗余子模块数量,在保证系统可靠运行的情况下,节约成本,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 模块冗余 优化 多目标 换流器
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模块化多电平变流器的限幅控制和混合调制 被引量：28
20
作者 何大清 蔡旭 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期63-66,共4页
模块化多电平变流器开关损耗低,电磁干扰小,可扩展性强,并且不同变流器的直流端可以耦合。介绍了模块化多电平变流器的结构和工作原理、内部子模块的电压平衡策略、输出电压的调制方法。在传统的双环矢量控制的基础上,通过加入动态电流... 模块化多电平变流器开关损耗低,电磁干扰小,可扩展性强,并且不同变流器的直流端可以耦合。介绍了模块化多电平变流器的结构和工作原理、内部子模块的电压平衡策略、输出电压的调制方法。在传统的双环矢量控制的基础上,通过加入动态电流限幅控制,减弱了控制环之间的冲突,提高了控制系统的动态响应能力。另外,通过采用混合调制的策略,减少了输出电压在低输出时的谐波含量。最后,通过仿真该变流器在柔性直流输电中的应用,证明所提控制方法对控制效果的改善作用。 展开更多
关键词 变流器 模块化多电平变流器 阶梯波调制 多重载波 限幅 柔性直流输电 脉宽调制
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