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王倩楠,杨荣峰,刘瑜超,徐殿国.低频低压条件下抑制MMC电容电压波动的非对称控制[J].电源学报,2017,15(5):174-180
低频低压条件下抑制MMC电容电压波动的非对称控制
Asymmetric Mode Control of MMC to Suppress Capacitor Voltage Fluctuation in Low Frequency Low Voltage Condition
投稿时间:2016-04-28  修订日期:2016-07-11
DOI:10.13234/j.issn.2095-2805.2017.5.174
中文关键词:  模块化多电平换流器  电机驱动  谐波注入  电容电压波动
英文关键词:modular multilevel converter (MMC)  motor drive  harmonics injection  capacitor volta-ge fluctuation
基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(51237002)
作者单位E-mail
王倩楠 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 哈尔滨 150001 wclwycn@126.com 
杨荣峰 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 哈尔滨 150001  
刘瑜超 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 哈尔滨 150001  
徐殿国 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 哈尔滨 150001  
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中文摘要:
      模块化多电平换流器(MMC)应用于电机低频驱动时会工作于低频低输出电压状态,采用传统的对称控制方式时,因受直流侧高压影响会产生较大的电容电压波动。为此,提出一种非对称控制方式,使一桥臂不产生输出电流,另一桥臂承担几乎所有的输出电流。该方法中MMC不需要任何其他的功率交换技术,例如在低频/低压情况下通常采用的高频注入方法,以抑制电容电压的波动。详细讨论了非对称控制方法的实现过程、桥臂间的功率控制以及该方法的优缺点,仿真及实验结果表明,所提控制方法适用于电机20 Hz以下的驱动状态。
英文摘要:
      This paper proposes an asymmetric mode control for modular multilevel converters(MMC) which is operat-ing at the conditions of low frequency and low output voltage. Conventional symmetric operations are easily affected by large capacitor voltage fluctuations. Differentiate from the conventional control method, one arm does not produce output current while the other arm sustains the output current with the proposed control method. Variations of the power level in arms remain bounded and the MMC doesn't need any other power exchange technique, such as high frequency or harmonic current injection in low frequency/low voltage condition, to suppress the capacitor voltage fluctuation. The asymmetric control realization, arm energy regulation and the optimization are all presented in detail. Experimental and simulation results show that the proposed method is suitable for motor drives operating frequency at 20 Hz.
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