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题名计及异频耦合谐波的模块化多电平矩阵变换器阻抗建模
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作者
孙玉巍
陶聪
付超
常静恬
查夏新
李光辉
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机构
河北省分布式储能与微网重点实验室(华北电力大学)
国网陕西电力有限公司西咸新区供电公司
可再生能源并网全国重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)
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出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第S01期227-239,共13页
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基金
河北省自然科学基金项目(E2019502172)
中央高校基本科研业务费专项资金(2022MS072)。
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文摘
模块化多电平矩阵变换器(modular multilevel matrix converter,M3C)是低频输电系统的核心装备,所连接异频交流系统电气量在变换器桥臂直接耦合,其桥臂电气量不仅含有两侧交流系统各自基频的整数次谐波,还含有二者交互耦合产生的非基频整数倍谐波分量(称为异频耦合谐波)。忽略子模块直流电压动态和异频耦合谐波、以基频为频率间隔的多谐波线性化建模方法,难以准确刻画M3C的谐波特性,影响阻抗模型的精度,无法揭示子模块直流电压动态及谐波对阻抗特性的影响机理。论文首先基于M3C谐波特性分析,建立考虑两侧交流系统异频耦合谐波的多谐波向量频域模型,并通过M3C 9个桥臂多谐波小信号的相序关系和传递关系分析得到M3C单桥臂主电路小信号模型,降低阻抗建模复杂度;在此基础上,进一步考虑控制环路频率耦合效应的影响,建立能够准确反映直流电压动态和谐波特性影响的M3C序阻抗模型。最后,在RT-Lab实时仿真平台上通过时域仿真和扫频实验,验证M3C阻抗模型的准确性,并对影响阻抗特性的关键因素进行分析。
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关键词
低频输电系统
模块化多电平矩阵变换器
阻抗建模
多谐波线性化
异频耦合
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Keywords
low frequency transmission system
modular multilevel matrix converter(M3C)
impedance modeling
multi-harmonic linearization
differ-frequency coupling
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分类号
TM712
[电气工程—电力系统及自动化]
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