基于MMC變流器柔性直流輸電系統(tǒng)調(diào)制方法與損耗研究

基于MMC變流器柔性直流輸電系統(tǒng)調(diào)制方法與損耗研究基于MMC變流器柔性直流輸電系統(tǒng)調(diào)制方法與損耗研究摘要：柔性直流輸電技術(shù)是一種新興的高效能電力傳輸技術(shù)，其核心裝置為多級換流器(或稱多級模塊化變流器，MMC)。本文對MMC變流器柔性直流輸電系統(tǒng)的調(diào)制方法及其損耗進行了研究。首先介紹了柔性直流輸電系統(tǒng)的基本原理和MMC變流器的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后詳細分析了調(diào)制方法，包括基于電壓源型和電流源型的調(diào)制策略，并對其優(yōu)缺點進行了比較。最后，對MMC變流器柔性直流輸電系統(tǒng)的損耗進行了研究，分析了損耗的來源和影響因素，并提出了降低損耗的方法。研究結(jié)果表明，合理選擇調(diào)制方法和優(yōu)化設(shè)計參數(shù)可以有效降低MMC變流器的損耗，提高系統(tǒng)的性能和效率。關(guān)鍵詞：柔性直流輸電；MMC變流器；調(diào)制方法；損耗1.引言柔性直流輸電技術(shù)是一種將直流電能在不同電壓等級之間高效傳輸?shù)男屡d技術(shù)。它通過分段控制和合理調(diào)制多個MMC變流器的轉(zhuǎn)換頻率和相位，實現(xiàn)任意電壓等級間的能量傳輸。MMC變流器作為柔性直流輸電系統(tǒng)的核心設(shè)備，具有優(yōu)秀的電壓和電流調(diào)節(jié)性能，并且能夠承受高功率和高電壓等級的工作。因此，研究MMC變流器的調(diào)制方法和損耗對于柔性直流輸電系統(tǒng)的性能提升具有重要意義。2.MMC變流器的工作原理MMC變流器由多個子模塊組成，每個子模塊內(nèi)部包含一個電容電壓輸出點和兩個開關(guān)器件。通過合理控制開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，實現(xiàn)AC和DC電能之間的轉(zhuǎn)換。MMC變流器采用PWM調(diào)制技術(shù)，通過調(diào)節(jié)開關(guān)器件的開啟和關(guān)閉時間來實現(xiàn)對輸出電壓和電流的精確控制。由于MMC變流器具有模塊化設(shè)計和自適應(yīng)電壓等級等優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用于柔性直流輸電系統(tǒng)中。3.調(diào)制方法的分析根據(jù)MMC變流器的特點和實際應(yīng)用需求，可以將調(diào)制方法分為電流源型和電壓源型兩種。電流源型調(diào)制方法通過控制MMC變流器的輸出電流來實現(xiàn)能量傳輸，適用于電壓等級較低的情況。電壓源型調(diào)制方法則通過控制MMC變流器的輸出電壓來實現(xiàn)能量傳輸，適用于電壓等級較高的情況。兩種調(diào)制方法各有優(yōu)劣，根據(jù)實際需求來選擇合適的調(diào)制方法可以提高系統(tǒng)的性能和效率。4.損耗的研究MMC變流器的損耗包括開關(guān)器件導(dǎo)通和關(guān)斷損耗、電流和電壓傳輸損耗以及電容充放電損耗等。這些損耗的來源包括開關(guān)器件內(nèi)部電阻、電流和電壓傳輸過程中的電阻和電感等。而損耗的大小會受到多種因素的影響，包括電流和電壓的大小、開關(guān)器件的參數(shù)、調(diào)制方法的選擇等。為了降低損耗并提高系統(tǒng)的效率，可以采取合理降低開關(guān)頻率、減小電流和電壓波動、優(yōu)化開關(guān)器件參數(shù)等措施。5.結(jié)論本文研究了基于MMC變流器柔性直流輸電系統(tǒng)的調(diào)制方法和損耗。通過分析不同調(diào)制方法的優(yōu)缺點，給出了合理選擇調(diào)制方法的建議。同時，通過分析損耗的來源和影響因素，提出了降低損耗的方法。研究結(jié)果表明，合理選擇調(diào)制方法和優(yōu)化設(shè)計參數(shù)可以有效降低MMC變流器的損耗，提高系統(tǒng)的性能和效率。柔性直流輸電技術(shù)在未來的電力傳輸中具有廣闊的應(yīng)用前景，值得進一步深入研究和推廣應(yīng)用。參考文獻：[1]趙志華,張國濤,陸再興.柔性直流輸電系統(tǒng)及其發(fā)展[J].電工技術(shù)學(xué)報,2017,32(24):126-135.[2]劉旭東,劉妍妍,王向偉.多級模塊化變流器柔性直流輸電關(guān)鍵技術(shù)研究進展[J].電氣傳動自動化,2020,42(5):45-51.[3]王磊,張文川,尹五一.基于多級模塊化變流器的輸電系統(tǒng)功率流控制策略[J].高壓與專用電機,2014,30(1):