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基于不同工况的直流-直流固态变压器模块化多电平变换器分析与评估

Analysis and Evaluation of Modular Multilevel Converters for DC–DC Solid-State Transformer Based on Different Operating Conditions

作者 Lei Zhang · Jiangchao Qin · Youhui Qiu · Keyou Wang · Zirun Li · Yi Tang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年12月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 功率模块 双向DC-DC 储能变流器PCS
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 模块化多电平变换器 固态变压器 功率损耗 功率密度 调制方法 DC-DC 变换器
语言:

中文摘要

本文针对基于模块化多电平变换器(MMC)的固态变压器(SST),系统分析了运行频率、交流链路电压波形、子模块数量及调制方法对MMC损耗与体积的影响。研究旨在填补当前对MMC设计参数综合评估的空白,为高功率密度电力电子变换器的优化设计提供理论依据。

English Abstract

In modular multilevel converter (MMC)-based solid-state transformer (SST), the MMC dominates total volume and power loss. The loss and volume of MMC are influenced by various factors, such as operating frequencies, waveforms of ac-link voltage, numbers of submodules, as well as modulation methods. Their impacts on loss and volume of MMC have not been comprehensively analyzed and evaluated. To inve...
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SunView 深度解读

MMC技术在阳光电源的高压大功率储能系统(如PowerTitan系列)及未来直流输电应用中具有重要潜力。该研究对MMC损耗与体积的权衡分析,直接指导了高压储能变流器(PCS)的模块化设计优化。通过优化子模块数量与调制策略,可有效提升PCS的功率密度并降低散热成本。建议研发团队关注文中关于交流链路电压波形对损耗的影响,将其应用于下一代高压储能PCS的拓扑选型与效率提升方案中,以增强产品在大型地面电站及直流微网场景下的竞争力。