基于模塊化多電平變換器結構的APF系統及控制研究.pdf

1、在當前的電力系統中，由于非線性負載的大量使用，導致諧波電流不斷增加。而嚴重的諧波電流會使電網的電能質量下降，可用容量降低，且對通信系統產生干擾。有源電力濾波器(APF)能夠對諧波和無功進行有效的補償，并且具有很好的實時性和跟蹤性。但隨著供電系統中輸電電壓的不斷提升，傳統結構的APF很難滿足要求，模塊化多電平變換器(MMC)能夠很好地適用于高電壓大容量系統。因此，本文針對基于模塊化多電平結構的APF做了以下研究。
　　首先，在MMC

2、主電路結構的基礎上，建立了系統關于電流和電壓的數學模型。在該模型的基礎上對MMC的輸入電流進行有功無功分解，得到MMC輸入電流在旋轉坐標系中的dq分量id、iq，并耦合直流電壓的控制得到基波頻率下的功率控制子系統。同時，研究了MMC上下橋臂的結構特點，得到MMC內部環(huán)流與橋臂電壓之間的關系。根據環(huán)流與電壓的關系，研究了系統的平均電壓控制和電壓均衡控制。并采用載波移相調制策略(CP S-SPWM)實現了五電平MMC電路的驅動開關輸出。

3、r>　　然后，對比分析p/q諧波檢測方法與ip/iq諧波檢測方法。分析了基于預測電流控制的諧波補償控制理論，并將其中對負載電流信息的采集改為只采集網側電流信息，這樣進一步減少了電流傳感器的數量，提升了補償效果，得到諧波預測電流控制子系統。在模塊化多電平APF控制中應用了基波頻率下的基波控制子系統與諧波預測電流控制子系統，并給出了系統仿真結果。
　　最后搭建了五電平MMC小容量實驗電路，通過Verilog硬件描述語言對系統控制進行設