基于双dq坐标变换的M3C变换器的数学模型及控制策略研究

摘要：

模块化多电平矩阵式变换器(modular multilevel matrix converter，M3C)是一种可实现直接交交功率变换的新型拓扑，在未来高电压大功率异步混联系统中有着广阔的应用前景，因而对其数学模型及控制策略的研究具有十分重要的意义。论文通过对M3C换流系统的3个子换流器分别进行αβ0坐标变换，发现对称运行时桥臂中的非零序分量只与输入侧电气量有关，而桥臂中的零序分量只与输出侧电气量有关。基于此结论，论文首次提出了对M3C桥臂中电压、电流的非零序分量和零序分量分别进行输入频率、输出频率的 dq旋转坐标变换，推导出了基于双 dq 坐标变换的 M3C 数学模型。该模型实现了系统输入输出两种交流频率分量的解耦，并将所有的交流电气量转换为直流量。在此基础上，论文提出了相应的矢量控制方案，该方案中所有的被控量在稳态时都是直流量，物理概念清晰，控制结构简单，比以往文献在αβ0坐标系下的控制方案更易实现控制的无静差特性。最后论文在Matlab平台上搭建了M3C换流系统模型并采用文中的控制方案进行仿真研究，仿真结果验证了所提数学模型的正确性和控制策略的优越性。

关键词：模块化多电平矩阵式变换器、数学模型、双dq坐标变换、控制策略

所属期刊栏目：36

分类号：TM773(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金项目51261130471。Project Supported by National Natural Science Foundation of China 51261130471

在线出版日期：2016-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4702-4711