适用于直流电网的LCL谐振式模块化多电平DC/DC变换器

• 作者: 汤广福 王新颖 肖湘宁 马春艳 高阳 魏晓光
• 来源期刊: 电网技术
• 学科: 工学
• 关键词: 直流电网 DC/DC变换器 LCL谐振网络 梯形波运行方式 零无功功率控制
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 直流输电与直流电网
• 页码范围: 1106-1113
• 页数: 8页
• 分类号: TM72
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2016.2862

摘要

针对直流电网中不同电压等级线路的直流互联需求,结合隔离型模块化多电平DC/DC变换器和绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)直串型LCL-DC/DC变换器的拓扑优点,提出了一种LCL谐振式模块化多电平DC/DC变换器拓扑.首先,介绍了该变换器电气拓扑,并分析了其工作原理,包括运行方式、功率传递机理等;其次,从功率传递和谐波抑制等角度提出了该变换器中LCL谐振网络的参数设计方法;然后,提出了适应于该变换器的控制保护策略,保证在不同功率传递下实现两侧模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的零无功传输以及直流故障电流的迅速抑制;最后,在Matlab/Simulink中对所提拓扑及其控制保护策略进行了仿真验证.结果表明:根据LCL设计方法得到的电气参数能够满足装置的控制需求,所提控制策略在潮流反转、输入电压突变等工况下具有较好的静态和动态性能,且保护策略能够抑制直流侧的短路故障电流.