【摘 要】
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模块化多电平换流器（MMC）是电力电子技术当前研究的重要课题之一。尽管目前学术界已经提出了大量MMC的调制算法和控制策略的研究,但是对于它们的分类、分析和评估还缺少普遍共识。本文的主题是研究基于差模-共模分量分解的MMC控制策略。本文采用载波移相调制算法以减小无源器件（桥臂电感、电容等）的体积和成本,同时提出了控制目标以及对应的控制策略验证和分类方法。MMC的主要控制目标是控制其每个相单元的共模电
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模块化多电平换流器（MMC）是电力电子技术当前研究的重要课题之一。尽管目前学术界已经提出了大量MMC的调制算法和控制策略的研究,但是对于它们的分类、分析和评估还缺少普遍共识。本文的主题是研究基于差模-共模分量分解的MMC控制策略。本文采用载波移相调制算法以减小无源器件（桥臂电感、电容等）的体积和成本,同时提出了控制目标以及对应的控制策略验证和分类方法。MMC的主要控制目标是控制其每个相单元的共模电流和差模电流。共模电流导致桥臂电流RMS值（均方根值）增大,从而增大系统的功率损耗,降低系统效率,因而必须进行充分抑制。MMC的共模电流是由于上、下桥臂模块电容电压的不同以及相单元的直流电压的波动所引起的。为控制共模电流,本文建立单相MMC仿真模型,采用基于比例-积分-谐振（PIR）的闭环控制策略。其作用是抑制共模电流中的二次谐波电流,该二次谐波电流增大了输出电流的RMS值和谐波。同时,输出电流采用基于比例-谐振（PR）控制器的闭环控制方法。该控制器主要用来消除共模电流引起的谐波。此外,为了保持电容电压均衡,电容电压经过陷波器以提取直流电压分量,从而实现电容电压平衡和消除基频电压波动。基于MATLAB/SIMULINK仿真软件的仿真结果验证了本文研究的控制策略的有效。
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