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1、學(xué)校代號10532學(xué)號S150900711分類號TM46密級公開碩士學(xué)位論文模塊化多電平換流器變流控制策略研究學(xué)位申請人姓名龔喜長培養(yǎng)單位電氣與信息工程學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱榮飛副教授學(xué)科專業(yè)電氣工程研究方向電力電子變流技術(shù)論文提交日期2018年4月16號學(xué)校代號：10532學(xué)號：S150900711密級：公開湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文模塊化多電平換流器變流控制策略研究學(xué)位申請人姓名：龔喜長導(dǎo)師姓名及職稱：榮飛副教授培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)名稱：電氣工程論文提交日期：2018年4月16號論文答辯日期：2018年5月20號答辯委員會主席：黃守道教授R
2、esearchonControlStrategiesofModularMultilevelConverterbyGONGXichangB.E.(HunanUniversityofScienceandTechnology)2014AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfes
3、sorRONGFeiApril,2018湖南大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湖南大學(xué)可以將本學(xué)位論文
4、的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于1、保密?，在______年解密后適用本授權(quán)書。2、不保密??！蹋ㄕ?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“?”）作者簽名：日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日I模塊化多電平換流器變流控制策略研究摘要近年來廣受關(guān)注的模塊化多電平換流器（ModularMultilevelConverter，MMC）突破了傳統(tǒng)的換流器拓?fù)?。和傳統(tǒng)電壓源換流器相比，MMC不僅可以有效降低開關(guān)器件的電壓應(yīng)力，解決器件串聯(lián)均壓問題，而且具有易于多電平高電壓輸出等特點(diǎn)，在高壓換流場合中得
5、到了廣泛應(yīng)用。本文主要針對傳統(tǒng)子模塊電壓測量方法在子模塊電壓傳感器數(shù)量減少時(shí)存在的子模塊均壓性能惡化問題和MMC傳統(tǒng)控制策略控制系統(tǒng)復(fù)雜度高問題進(jìn)行研究。針對子模塊電壓傳感器數(shù)量減少時(shí)，傳統(tǒng)子模塊電壓測量方法存在的子模塊均壓性能惡化問題，提出了一種基于采樣電壓延時(shí)補(bǔ)償?shù)碾妷簻y量技術(shù)。首先，分析了子模塊電壓測量的基本原理。接著，根據(jù)電壓檢測原理研究了一種子模塊電容參數(shù)校正方法。然后，考慮采樣系統(tǒng)固有的延時(shí)特性對電壓測量精度的影響，建立了采樣系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)。接著，將每一個(gè)傳感器采樣得到的階梯信號等效為脈寬為Ts的脈沖信號的疊加，并分析出了采樣時(shí)刻
6、前的脈沖信號對當(dāng)前采樣值的影響。最后，以電壓補(bǔ)償?shù)男问较藢Ξ?dāng)前時(shí)刻采樣值影響較大的前h個(gè)脈沖信號的影響。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)子模塊電壓測量方法相比，基于采樣電壓延時(shí)補(bǔ)償?shù)淖幽K電壓測量方法可以使電壓測量誤差明顯減小，子模塊具有良好的均壓性能，驗(yàn)證了基于采樣電壓延時(shí)補(bǔ)償?shù)淖幽K電壓測量技術(shù)的正確性和有效性。針對MMC傳統(tǒng)控制策略控制系統(tǒng)復(fù)雜度高問題，提出了一種MMC的無差拍控制策略。首先，從MMC的基本拓?fù)涑霭l(fā)，推導(dǎo)了MMC的無差拍離散模型。然后，根據(jù)對離散模型的分析，將換流器的環(huán)流參考值和負(fù)載電流參考值作為控制器的輸入，不同于傳統(tǒng)控制策
7、略以輸出電壓參考值作為控制器的輸入，有效的減少了PI控制器的個(gè)數(shù)，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度。接著，根據(jù)無差拍控制框圖，得到了MMC的內(nèi)環(huán)傳遞函數(shù)，用勞斯判據(jù)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，用終值定理進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)誤差分析。最后，為了驗(yàn)證無差拍控制的控制性能，進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無差拍控制相比于傳統(tǒng)控制策略，不僅有利于降低控制系統(tǒng)復(fù)雜度，還能有效的改善其它控制性能指標(biāo)。關(guān)鍵詞：模塊化多電平換流器；電壓測量；采樣電壓延時(shí)補(bǔ)償；無差拍控制；勞斯判據(jù)；II碩士學(xué)位論文AbstractThemodularmultilevelconverter(MMC)isanew
8、typeofvoltagesourceconverter,whichisamajorbreakthroughinthetopologyo
