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(kāi)關(guān)頻率低等優(yōu)勢(shì)，自提出以來(lái)，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到了廣泛的研究與應(yīng)用。對(duì)于實(shí)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(jià)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(jì)算存在諸多瓶頸和問(wèn)題。基于此，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(jì)算方法

2、，并系統(tǒng)分析了交流場(chǎng)、直流場(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備的損耗計(jì)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(jì)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(diǎn)。介紹了換流變壓器的設(shè)計(jì)方法和損耗計(jì)算的基本原理，提出了一種模擬繞線(xiàn)過(guò)程的銅耗精確評(píng)估方法；介紹了橋臂電抗器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法，并根據(jù)其繞線(xiàn)方式推導(dǎo)了空芯電抗器的損耗計(jì)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(xì)說(shuō)

3、明了采用純解析方式計(jì)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(hào)難以解析表示的問(wèn)題。提出了基于MMC快速暫態(tài)模型離線(xiàn)仿真的綜合計(jì)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(guò)程精確評(píng)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(jì)算特點(diǎn)，提出了一種閥損耗快速計(jì)算方法，能在設(shè)計(jì)初期對(duì)換流站整體損耗做出初步評(píng)估；根據(jù)現(xiàn)有的多種不同拓?fù)銶MC子模塊結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了不同類(lèi)型MMC的閥損耗計(jì)算