MMC型柔性直流輸電系統(tǒng)及直流-直流變換器損耗分析.pdf

1、模塊化多電平換流器（Modular multilevel converter,MMC）具有模塊式結(jié)構(gòu)、易于拓展、諧波含量低、開關(guān)頻率低等優(yōu)勢，自提出以來，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到了廣泛的研究與應(yīng)用。對于實際MMC型柔性直流輸電工程，輸電系統(tǒng)的損耗分析研究具有重要的工程價值。由于MMC包含大量子模塊，且損耗特性與控制特性耦合，其損耗計算存在諸多瓶頸和問題?；诖?，本文在研究MMC基本原理的基礎(chǔ)上，提出了一種基于MMC快速模型仿真的損耗計算方法

2、，并系統(tǒng)分析了交流場、直流場關(guān)鍵設(shè)備的損耗計算方法，從而得到了MMC型柔性直流輸電系統(tǒng)的通用損耗計算方法。
　　首先，本文研究了MMC型柔性直流輸電系統(tǒng)的組成，分析了其損耗分布特點。介紹了換流變壓器的設(shè)計方法和損耗計算的基本原理，提出了一種模擬繞線過程的銅耗精確評估方法；介紹了橋臂電抗器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法，并根據(jù)其繞線方式推導(dǎo)了空芯電抗器的損耗計算公式，提出了一種以損耗最小為最優(yōu)函數(shù)迭代求解電抗器尺寸的方式。
　　其次，詳細說

3、明了采用純解析方式計算換流閥損耗的局限性，分析了在最近電平調(diào)制方式和子模塊電容電壓約束等條件下，離散化的脈沖信號難以解析表示的問題。提出了基于MMC快速暫態(tài)模型離線仿真的綜合計算方法，利用系統(tǒng)的基本電氣量和仿真結(jié)果，結(jié)合結(jié)溫反饋過程精確評估了換流閥中各器件的損耗功率和工作溫度。根據(jù)工程計算特點，提出了一種閥損耗快速計算方法，能在設(shè)計初期對換流站整體損耗做出初步評估；根據(jù)現(xiàn)有的多種不同拓撲MMC子模塊結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了不同類型MMC的閥損耗計算