基于模块化多电平换流器的多端口交直流变换器仿真研究

摘要

模块化多电平换流器是一种高模块化的、高集成度的电力电子换流拓扑结构,具有一个交流端口和多个直流子模块端口,通过适当的改造能够应用于直流源荷(如电动汽车、交直流微网、退役储能电池等)的大规模集群接入电网.电动汽车、交直流微网以及其他直流源荷与模块化多电平换流器直接连接会影响模块化多电平换流器的安全运行,增加控制难度,为此引入隔离型双向DC-DC变换器(IBDC)作为模块化多电平换流器的子模块和直流源荷之间的隔离环节,形成基于模块化多电平换流器的多端口交直流变换器(MMC-IBDC).本文在分析MMC-IBDC工作机理的基础上,针对大规模直流源荷接入电网提出了三层控制策略并设计了相应的控制器,根据不同的应用场景考虑了两种工况进行仿真分析,PSCAD/EMTDC中的结果验证了MMC-IBDC拓扑结构的合理性及其控制策略的有效性.