4。1  仿真模型的搭建及参数设定 15

4。2  稳态特性 17

4。3  直流电压控制仿真结果 19

4。4  本章小结 22

结  论 23

致  谢 25

参 考 文 献 26

1  绪论

1。1  本课题的研究背景

近些年以来，随着在电机驱动、分布式发电、无功补偿等领域电力电子技术的成功应用，对于高压大功率电力电子设备的需求日益增加,于是人们开始投入研究高压大功率电力电子技术[1-3]。这些大功率设备能够广泛应用于电力系统中的柔性交流输电[4]、高压直流输电[5-7]、静止无功补偿[8]等场合，以及电气牵引[9]、中高压电机驱动[10]等领域。这些大功率设备的应用提高了电网的安全性、稳定性、可靠性，给传统的电力输配电系统带来了极为良好的特性。所以，各国学者纷纷加大了对于高压大功率电力电子设备研发，以在未来的电力领域竞争中抢占先机。论文网

人类进入21世纪后，环境污染和能源紧缺成为各国迫切面对的两个问题，在这方面，我国不断加大了对可再生能源发电方面的投入，不过由于分布式能源本身具有小型性、间歇性、离散性、孤立性等此类不可避免的特性，因此依旧使用传统的输电方式的话就会带来诸多弊端；一些孤立负荷采用本地发电不仅价格昂贵，而且污染大；另外，传统的电力系统也不方便解决后期扩容等问题。现在采用由全控电力电子元件构成的电压源变换器(VSC)，取代传统输电系统中由半控晶闸管元件构成的电流源变换器[11]，使得解决以上这些问题成为了可能，为柔性直流输电技术提供了技术支持。柔性直流输电可以独立控制有功功率和无功功率而不需要补偿；可以应用于并联多端直流供电系统；可以在没有站间通信的情况下，实现VSC独立的自关断；采用PWM调制技术，可以输出的波形正弦度很好，输出的谐波多为高次谐波，所需的滤波装置的规模大大减小。由于上述的以及其他诸多优点，可以看出，柔性直流输电在未来诸多的应用场景，具有极其优秀的应用前景。不难预想到，在不久的将来，随着人们对电力技术的进一步开发，电力输配电系统的工作电压和工作功率也会越来越大，柔性直流输电将要成为高压大功率输电系统不可或缺的重要组成。

当下，世界上的柔性直流输电工程的VSC大多采用两电平拓扑结构，多采用正弦脉宽调制策略和指定次谐波消除法等。而正常情况下，电力系统的工作电压一般都要有几十至几百千伏，因此，在变压器的三相桥臂上级联大量功率开关元件，以此得到足够高的工作电压。在这种情况下，这些两电平拓扑结构有如下弊端：

1)由于功率元件的串联，难以做到完全的均压；

2)为了减少谐波，功率元件通常要有一般大于1000Hz的较高工作频率；

3)需要庞大的滤波器组降低输出谐波含量，其规模较大，价格相对昂贵；

4)很高的工作电压会产生过电压，带来了严重的电磁干扰；

针对上述的这些不足之处，在近些年来，人们提出了一种新型、节能、环保的变压器新思路——多电平电压源变换器，并受到人们广泛的关注。相对于两电平变换器，多电平变换器是指输出电压电平数≥的变压器。其一般采用了二极管、电容等元件，将输出电压控制在一定范围内，使得多电平变换器工作在较低的电压水平，还有，因为是通过多电平叠加形成工作电压，从而得到的谐波含量较少，所以能够较少地需要开关功率元件动作，也降低滤波器的需求。由于上述的这些良好的特点，多电平变换器可以成功应用于高压大功率输电领域。 Matlab模块化多电平变换器的控制策略研究(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_101439.html