模块化多电平换流器(MMC)原理简介ppt课件.ppt
《模块化多电平换流器(MMC)原理简介ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《模块化多电平换流器(MMC)原理简介ppt课件.ppt(37页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、MMC变流器原理介绍,基本原理,在电网中,有功功率从相位超前侧流向相位滞后侧,无功功率由电压幅值高侧流向幅值低侧!,基本原理,U,UC,US,Uc,Us,UL,UC US时,I 为容性,I,t,U,UC,US,t,US,UC,UL,UC US 时,I 为感性,I,UL,I,US,UC,UL,I,UC,US,链式串联拓扑结构,功率单元全桥拓扑结构,全桥串联主回路拓扑结构,每个H桥输出产生SPWM波,基波成分为:,N级功率单元串联,最大输出电压:,全桥主回路拓扑结构,表示uo的基波分量,单极性PWM调制波形图,单极性PWM控制方式(单相桥逆变)在ur和uc的交点时刻控制IGBT的通断,三角波移相载
2、波原理,MMC主回路拓扑结构,什么是MMC?模块化多电平换流器(modular-multilevel-converter,MMC)的简称。siemens和中国电科院所投运的VSC-HVDC工程均采用此拓扑结构。现在泛指半桥-模块化-多电平-逆变器。,MMC主回路拓扑结构,MMC主回路拓扑结构,1)所需开关器件耐压低,对器件的一致性要求低;2)电平数多,谐波大大降低;3)开关频率更低,开关损耗更小,系统利用率更高。4)很容易实现背靠背结构,能量方便双向流动。5)无需输出变压器,大大地减小了装置体积和损耗,并且节约了成本。6)模块化的结构使得容量拓展和冗余设计更为容易。,技术特点,siemens和
3、中国电科院所投运的VSC-HVDC工程均采用此拓扑结构。,子模块都是两端元件,通过两个开关单元T1和T2的作用,USM可以同时在两种电流方向的情况下进行电容电压UC与0之间的切换。一个子模块共有三种开关状态:(1)子模块中上IGBT导通,下IGBT关断,子模块端口电压等于子模块中电容电压,这样根据电流的方向来决定电容处于充电或是放电状态,此状态称投入状态。(2)子模块中上IGBT关断,下IGBT导通,子模块的端口电压等于0,子模块中电容被旁路,子模块电容电压保持稳定,此状态称切除状态。(3)子模块上下IGBT均关断,此状态称闭锁状态,一般在故障与启动时使用。,MMC主回路拓扑结构,具体开关状态
4、如表1所述。表1 子模块的工作状态,表1 子模块的工作状态,MMC主回路拓扑结构,MMC主回路拓扑结构,桥臂电感Larm设计,桥臂电感作用1、交流连接电感2、抑制相间环流3、抑制短路电流,2、主回路参数设计,桥臂电感Larm设计,由于交流侧的三相线电压有效值为10 kV,即相电压有效值为5.77 kV。由于直流电压为20 kV,则MMC输出的交流相电压有效值最大为7.07 kV。2.5 Mvar,零功率因数运行时,允许电感上的压降最大为此时,允许的网侧电感最大值为1.3 kV/(250 Hz145A)=28.6 mH。在初始引进技术资料中取值20mH。,2、主回路参数设计,桥臂电感Larm设计
5、,电感量越大,电流波形越好控制、并网冲击越小、环流抑制越方便,但是电感压降越大、成本越高。因为需要更多的功率单元支撑才能发出同等无功功率。电感量越小,柜体体积和成本越低,但是系统稳定性变差。对控制算法提出更高要求。通过电科院动模试验,目前已经把桥臂电感量从20mH下降到5mH。实际上在系统仿真模型中,桥臂电感量可以达到3mH并且系统保持稳定。,2、主回路参数设计,功率模块直流电容,模块电容参数的大小直接决定了电容电压的波动范围。在额定工况下,由于功率模块直流电容的额定电压为2000 V,按照纹波系数=5%,则直流电容C应满足:因为本次试验方式受到时序限制,所以设置功率模块直流电容10mF。,2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 模块化 电平 换流 MMC 原理 简介 ppt 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-2065056.html