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不平衡电网模块化多电平矩阵换流器的控制策略
被引量：
3
1
作者
程启明
谢怡群
+3 位作者
马信乔
叶培乐
周雅婷
傅文倩
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1975-1984,共10页
为了减少输电线路损耗,在海上风力发电等背景下,低频交流输电系统应运而生,它通过模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)直接实现从低频到工频的AC/AC变换。研究了基于M3C的AC/AC系统在发生不对称故障时...
为了减少输电线路损耗,在海上风力发电等背景下,低频交流输电系统应运而生,它通过模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)直接实现从低频到工频的AC/AC变换。研究了基于M3C的AC/AC系统在发生不对称故障时的控制策略。首先分析了M^(3)C的电路结构和工作原理,然后针对系统故障不对称的情况,对电压电流进行正负序分离,再基于M^(3)C系统双αβ0变换的数学模型与输入侧、输出侧系统的无源性,推导出输入侧和输出侧的无源控制规律,且通过调节循环电流实现桥臂电容电压控制。最后在仿真实验平台上,在两种不同工况下对所提的不平衡电网下M^(3)C的两侧无源控制策略进行实验,仿真实验结果表明了所提的M3C无源控制策略的正确性和有效性。
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关键词
海上风力发电
模块化多电平矩阵换流器
不平衡电网
无源控制
PI控制
双
α
β
0变换
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职称材料
模块化多电平矩阵变换器的电容电压平衡策略
被引量：
3
2
作者
吴争
刘健
+3 位作者
杨晓梅
吉宇
徐晓轶
姚文熙
《电源学报》
CSCD
北大核心
2022年第2期108-114,共7页
模块化多电平矩阵变换器M3C(modular multilevel matrix converter)是一种可以实现直接三相交-交变换的多电平拓扑,在大功率、中高压的电力传输或者电机牵引领域有着广阔的应用前景,但M3C变换器包含9个桥臂,模块数目众多,直接控制困难,...
模块化多电平矩阵变换器M3C(modular multilevel matrix converter)是一种可以实现直接三相交-交变换的多电平拓扑,在大功率、中高压的电力传输或者电机牵引领域有着广阔的应用前景,但M3C变换器包含9个桥臂,模块数目众多,直接控制困难,传统控制系统的设计方法难以适用。因此,首先从双αβ0解耦变换出发,推导了M3C交流侧解耦模型和直流侧方程,并以此为基础提出了一种改进的电容电压平衡策略,以简化控制器设计,减小控制误差。然后分别给出了总电容电压和桥臂间电容电压平衡的控制方法,着重阐述通过控制环流注入改变桥臂功率的直流项,进而补偿电容电压直流偏置,并推导了环流参考的表达式。最后仿真模型和实验结果均验证了所提方法的有效性。
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关键词
模块化多电平矩阵变换器
交交变换器
双
α
β
0变换
电容电压平衡
环流控制
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职称材料
基于双dq坐标变换的模块化多电平矩阵变换器无源控制策略
被引量：
4
3
作者
程启明
赖宇生
+3 位作者
李剑辉
沈章平
张昕
陈颖
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期16-22,共7页
模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,...
模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,并采用非线性的无源控制(PBC)方法。基于PBC理论分析了M3C对象的无源性和稳定性,设计并推导了M3C的PBC策略。在MATLAB/Simulink上搭建了基于双dq坐标变换的M3CPBC仿真系统,模拟3种运行工况下的系统运行情况。仿真结果表明,相比于PID控制,所提PBC方法控制参数更少、响应速度更快、谐波含量更低,总体控制效果更好。
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关键词
海上风电
模块化多电平矩阵变换器
双dq坐标变换
双
α
β
坐标变换
无源控制
PID控制
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职称材料
题名
不平衡电网模块化多电平矩阵换流器的控制策略
被引量：
3
1
作者
程启明
谢怡群
马信乔
叶培乐
周雅婷
傅文倩
机构
上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院)
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1975-1984,共10页
基金
国家自然科学基金(61905139)
上海市电站自动化技术重点实验室资助项目(13DZ2273800)。
文摘
为了减少输电线路损耗,在海上风力发电等背景下,低频交流输电系统应运而生,它通过模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M^(3)C)直接实现从低频到工频的AC/AC变换。研究了基于M3C的AC/AC系统在发生不对称故障时的控制策略。首先分析了M^(3)C的电路结构和工作原理,然后针对系统故障不对称的情况,对电压电流进行正负序分离,再基于M^(3)C系统双αβ0变换的数学模型与输入侧、输出侧系统的无源性,推导出输入侧和输出侧的无源控制规律,且通过调节循环电流实现桥臂电容电压控制。最后在仿真实验平台上,在两种不同工况下对所提的不平衡电网下M^(3)C的两侧无源控制策略进行实验,仿真实验结果表明了所提的M3C无源控制策略的正确性和有效性。
关键词
海上风力发电
模块化多电平矩阵换流器
不平衡电网
无源控制
PI控制
双
α
β
0变换
Keywords
offshore
wind
power
generation
modular
multilevel
matrix
converter
unbalanced
grid
passivity-based
control
PI
control
double
α
β
0
transformation
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
模块化多电平矩阵变换器的电容电压平衡策略
被引量：
3
2
作者
吴争
刘健
杨晓梅
吉宇
徐晓轶
姚文熙
机构
国网江苏省电力有限公司
浙江大学电气工程学院
出处
《电源学报》
CSCD
北大核心
2022年第2期108-114,共7页
基金
国家重点研发计划资助项目(2017YFB0903300)。
文摘
模块化多电平矩阵变换器M3C(modular multilevel matrix converter)是一种可以实现直接三相交-交变换的多电平拓扑,在大功率、中高压的电力传输或者电机牵引领域有着广阔的应用前景,但M3C变换器包含9个桥臂,模块数目众多,直接控制困难,传统控制系统的设计方法难以适用。因此,首先从双αβ0解耦变换出发,推导了M3C交流侧解耦模型和直流侧方程,并以此为基础提出了一种改进的电容电压平衡策略,以简化控制器设计,减小控制误差。然后分别给出了总电容电压和桥臂间电容电压平衡的控制方法,着重阐述通过控制环流注入改变桥臂功率的直流项,进而补偿电容电压直流偏置,并推导了环流参考的表达式。最后仿真模型和实验结果均验证了所提方法的有效性。
关键词
模块化多电平矩阵变换器
交交变换器
双
α
β
0变换
电容电压平衡
环流控制
Keywords
modular
multilevel
matrix
converter(M3C)
AC/AC
converter
double
α
β
0
transformation
capacitor
voltage
balancing
circulating
current
control
分类号
TM461 [电气工程—电器]
TM464
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职称材料
题名
基于双dq坐标变换的模块化多电平矩阵变换器无源控制策略
被引量：
4
3
作者
程启明
赖宇生
李剑辉
沈章平
张昕
陈颖
机构
上海电力大学自动化工程学院上海市电站自动化技术重点实验室
出处
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期16-22,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(61905139)。
文摘
模块化多电平矩阵变换器(M3C)采用双αβ坐标变换时控制结构复杂,被控变量仍为交流量,且非线性的M3C采用线性的比例积分微分(PID)控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换,将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量,并采用非线性的无源控制(PBC)方法。基于PBC理论分析了M3C对象的无源性和稳定性,设计并推导了M3C的PBC策略。在MATLAB/Simulink上搭建了基于双dq坐标变换的M3CPBC仿真系统,模拟3种运行工况下的系统运行情况。仿真结果表明,相比于PID控制,所提PBC方法控制参数更少、响应速度更快、谐波含量更低,总体控制效果更好。
关键词
海上风电
模块化多电平矩阵变换器
双dq坐标变换
双
α
β
坐标变换
无源控制
PID控制
Keywords
offshore
wind
power
modular
multilevel
matrix
converter
double
dq
coordinate
transformation
double
α
β
coordinate
transformation
passivity-based
control
PID
control
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不平衡电网模块化多电平矩阵换流器的控制策略
程启明
谢怡群
马信乔
叶培乐
周雅婷
傅文倩
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
下载PDF
职称材料
2
模块化多电平矩阵变换器的电容电压平衡策略
吴争
刘健
杨晓梅
吉宇
徐晓轶
姚文熙
《电源学报》
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
3
基于双dq坐标变换的模块化多电平矩阵变换器无源控制策略
程启明
赖宇生
李剑辉
沈章平
张昕
陈颖
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023
4
下载PDF
职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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