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基于准周期系统摄动理论的模块化多电平变换器建模与能量平衡控制

Modeling and Energy Balancing Control of Modular Multilevel Converters Using Perturbation Theory for Quasi-Periodic Systems

作者 Albrecht Gensior · Hendrik Fehr
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年2月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 并网逆变器 储能变流器PCS 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 模块化多电平变换器 MMC 能量平衡 环流 微扰理论 拟周期系统 共模电压
语言:

中文摘要

本文针对模块化多电平变换器(MMC)的能量平衡问题,提出了一种基于准周期系统摄动理论的建模与控制方法。传统方法通常假设频率成分幅值恒定,忽略了各频率分量间的相互影响。该研究通过考虑频率耦合效应,优化了环流控制与共模电压注入策略,从而更精确地实现子模块电容电压平衡。

English Abstract

The most common modular multilevel converter (MMC) balancing solution uses the circulating current to generate additional powers in conjunction with the terminal voltages including the common-mode voltage, relying on distinct frequencies. Usually, the energies affected by each frequency component are identified assuming constant amplitudes, which neglects the inevitable impact on the other energie...
S

SunView 深度解读

MMC技术是阳光电源大型集中式光伏逆变器及高压储能系统(如PowerTitan系列)的核心技术演进方向之一。随着储能系统向更高电压等级和更大容量发展,MMC拓扑在降低谐波、提升效率及电能质量方面具有显著优势。本文提出的摄动理论建模方法,能够有效解决多频率分量下的能量平衡难题,对于优化阳光电源大功率PCS的环流抑制算法、提升系统在复杂电网环境下的稳定运行能力具有重要的参考价值。建议研发团队关注该控制策略在提升高压储能系统动态响应速度及子模块电压均衡精度方面的应用潜力。