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《模塊化多電平變流器的控制架構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第50卷第3期電力電子技術(shù)V01．50，No．32016年3月PowerElectronicsMarch2016模塊化多電平變流器的控制架構(gòu)設(shè)計(jì)邵雷，徐家彬，曾國(guó)宏，李金科(1．北京交通大學(xué)，國(guó)家能源主動(dòng)配電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)中心，北京100044；2．北京億利智慧能源科技有限公司，北京100031)摘要：針對(duì)模塊化多電平變流器(MMC)在高壓大功率應(yīng)用場(chǎng)合模塊數(shù)較多、控制系統(tǒng)復(fù)雜的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的三級(jí)分層控制的系統(tǒng)架構(gòu)，解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)同步性及可靠性較低等問題。重點(diǎn)研究了該分層控制系統(tǒng)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方
2、法，按照由高到低的順序?qū)ι衔粰C(jī)控制系統(tǒng)、主控制器、子模塊控制保護(hù)單元等進(jìn)行了詳細(xì)分析，確定了各控制層之間的通信內(nèi)容和功能。利用三相9電平MMC實(shí)驗(yàn)樣機(jī)對(duì)所提控制系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．證明了所述控制系統(tǒng)的可行性。關(guān)鍵詞：變流器：模塊化多電平；控制器中圖分類號(hào)：TM46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—100X(2016)03—0013—04ControilerArchitectureDesignforModularMultilevelConverterSHAOLei，XUJia．bin，ZENGGu
3、o—hong，LIJin—ke(1．Beo'ingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Consideringthecontrolcomplexityofmodularmultilevelconve~er(MMC)underhigh—voltagehigh—powerap·plicationbecauseoftoomanysub．modules．a(chǎn)nimprovedhierasrchicalcontrolstructureconsistedo
4、fthree—levelcontrollerisproposed，tosolvethesynchronizationandlowreliabilityproblemsofthetraditionalcontrolsystem．FrameworkstructureandimplementationoftIlehierasrchicalcontrolsystemiSdiscussedindetai1inup—downorder，includingtheoperatingstaf，theuppersche
5、dulinginterface，themaincontroller，thesub—modulecontroler，andthecommunicationmodeandcontentbetweenlayers．Experimentofathree—phasenine—levelMMCadoptingtheproposedcontrolstructureverifythesystem’Sfeasibilityandflexibility．Keywords：converter；modularmultile
6、vel；controllerFoundationProject：SupportedbyNationalHighTechnologyResearch＆DevelopmentPlan(863)(No．2013AA050901)1引言子模塊無控制器，增加了硬件接口數(shù)量。文獻(xiàn)[5]提出了在每個(gè)子模塊上集成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣MMC采用模塊化設(shè)計(jì)。具有輸出電壓電平數(shù)列(FPGA)，通過兩根光纖與主控系統(tǒng)通信，該控高、諧波特性好、易于擴(kuò)展等諸多優(yōu)點(diǎn)，在新能源制系統(tǒng)各子模塊之間存在時(shí)鐘同步性及可靠性較接入、向無源網(wǎng)
7、絡(luò)供電、城市配網(wǎng)等諸多領(lǐng)域有著低等問題。針對(duì)以上問題，提出一種適用于MMC廣闊的應(yīng)用前景，越來越多地受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三層控制系統(tǒng)架構(gòu)，采用直接均壓控界的關(guān)注【]。制在一臺(tái)10kVA三相9電平MMC樣機(jī)上驗(yàn)證目前對(duì)MMC的研究主要側(cè)重于其數(shù)學(xué)建模、了控制系統(tǒng)架構(gòu)的可行性。調(diào)制策略及均壓策略等方向的研究，對(duì)MMC樣機(jī)設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)注較少。文獻(xiàn)[3]采用兩2MMC原理與設(shè)計(jì)層控制架構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)采樣通道較多，且隔離要求MMC由6個(gè)對(duì)稱橋臂構(gòu)成。每個(gè)橋臂上串聯(lián)若較高，不適用于高壓大功率場(chǎng)合。
8、文獻(xiàn)[4]通過增干個(gè)結(jié)構(gòu)相同的子模塊與電感，上下兩個(gè)橋臂構(gòu)加橋臂控制器，使得控制的子模塊數(shù)顯著提高，但成一個(gè)相單元。MMC拓?fù)淙鐖D1所示。MMC子模塊拓?fù)淙鐖D2所示，包括IGBT、電容C、旁路開關(guān)基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)S、電阻。S實(shí)現(xiàn)冗余子模塊和故障模塊的快速(2叭3AA050901)投切；為實(shí)現(xiàn)均壓控制的電阻；t‘SM為流入子模塊定稿日期：2015—07一O1作者簡(jiǎn)介：邵雷(1989一)，男，湖北武漢人，碩士研究生，的電流。子模塊運(yùn)行狀態(tài)分投入、
