基于全桥MMC的静止无功发生器研究.pdf

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1、燃馨２Ｌ＾＾ｒｂＺＨＯＮＧＹＵＡＮＵＮ丨ＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ基于全桥ＭＭＣ的静止无功发生器研究朱金凤学科门类：Ｘ学专业名称：控制理论与控制工程导师姓名、职称：李伟锋教授王晓雷教授２０１７年５月中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体己经公开发表或撰写过的

2、研宂成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均己在论文中作了明确的声明并表示了谢意。一本人学位论文与资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。学位论文作者签名年ｒ月外日中原工学院学位论文知识产权声明本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被査阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索＊可以采用影印、缩印或扫描等复制手段

3、保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适用本声明。学位论文作者签名＆指导教师签名＿＞月冷曰年ｒ月曰年）作７授予单位代码:学号或申请号:密级:中原工学院硕士学位论文基于全桥MMC的静止无功发生器研究朱金凤指导教师：李伟锋教授王晓雷教授申请学位级别：硕士专业名称：控制理论与控制工程提交日期：2017年3月论文答辩日期：2017年5月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院基于全桥MMC的静止无功发生器研究专业：控制理论与控制工程硕士生：朱金凤指导教师：李伟锋教授王晓雷教授摘要在电力系统的运行中，因为最近几年

4、来电力系统普遍使用电力电子装置，产生大批谐波和无功电流分量，这会十分不利于电网系统的安全和可靠运行。对电力系统和许多电力设备的稳定运行也造成了很大危害。因此，对这些电流分量进行实时快速的补偿研究已成为电力系统重要的研究课题之一。静止无功发生器（简称SVG）作为一种比较新颖的装置，它具备反应速度快、滤波性能好、能很好的抑制电压波动以及其他优点，成为无功补偿设备中比较重要的成员之一。在高压大功率的用电系统，以及柔性交流输电和高压直流输电等领域都需要大功率的电力电子装置。多电平变换器与其他几种高压大功率变换技术方案相比，具有输出波形优

5、化、转换效率高等优点，所以近年来受到广泛的关注。作为模块化多电平技术逐步改进中的一个新技术，模块化多电平为高电压大功率的变换器的发展提供了一个全新的思维。模块化多电平换流器（ModularMultilevelConverter，MMC）是比较新颖的模块组合多电平变换器，近年来它已成为柔性直流输电换流器拓扑研究的热点之一。将MMC应用于SVG的探究在我国还正处在起始阶段，所以目前对它们的探索还有很多需要进一步开展。首先，本文介绍了课题研究背景和意义，其中提出无功功率的危害。随后描述SVG和MMC的发展历程,比较了传统几种无功补偿装

6、置的优缺点并提出SVG，得出其相比于其他几个所具有的优点，最后介绍二者的国内外研究现状。其次引出基于MMC的SVG拓扑结构，而后对全桥MMC的运行机制进行描述,并着重强调和分析了多重化和多电平。随后通过分析对比确定了载波移相的调制方法。然后总结MMC与SVG各自具有的特质，给出了该论文所要论述的SVG设备的工作原理和它拥有的特点。并提出了两种比较重要的控制方法：电容两端的电压平衡控制与电流的前馈解耦，并分别对其进行了分析。最后对基于全桥MMC的SVG拓扑结构在Matlab/Simulink上搭建出它的模型而后进行仿真，进而详细分

7、析各个结果的效果和正确性。关键词：MMC；SVG；载波移相；前馈解耦IIRESEARCHONSTATICVARGENERATORBASEDONFULL-BRIDGEMMCSpecialty:ControlTheoryandControlEngineeringName:ZhuJinfengSupervisor:LiWeifengWangXiaoleiAbstractIntheoperationofthepowersystem,becausepowerelectronicdevicesarewidelyusedinthepowers

8、ysteminrecentyears,resultinginalargenumberofharmonicandreactivecurrentcomponents,whichwillbeverydetrimentaltothesafeandreliableoper