查询。课题内容仿真验证阶段第六十三周对选择的课题内容控制策略和方法在中搭建仿真电路进行验证，出现问题时继续查询相关资料或请教指导老师，至少仿真出两种直流侧电压的平衡控制策略。课题内容总及论文撰写阶段第十四十七周根据前四个阶段的学习积累和仿真验证对课题研究内容做定总结，并认真撰写毕业设计论文。指导教师审查意见对本课题的深度广度及工作量的意见和对设计结果的预测指导教师签名年月日系部审查意见系部负责人签名年月日目前装置在工程中多重化结构为主导结构，主要的结构有两电平三单相桥四重化两电平三单相桥八重化三电平三单相桥四重化三电平三单相桥八重化两电平三相桥四重化二电平二相桥四重化两电平三单相桥八重化三电平三单相桥八重化脉冲调制三电平三单相桥两重化，但因多重化结构中三相共用个直流电容，各相无法单独控制，对系统出现不平衡现象时的抑制能力不足，在电力系统发生故障不对称故障占绝大比例时往往需要退出运行，尚且不能满足电网对稳定性的要求，其调节系统的能力有时往往不如，又因为多重化变压器费用髙体积庞大损耗大并且相关控制难度大等因素，缩小了它在输电系统的应用空间。目前主电路结构的个主流趋势是链式结构，因为链式可以分相控制，大大缓解系统相间不平衡的难度，容易实现装置模块化。控制策略研究现状的控制器设计是当前研究的热点，因为良好的控制策略和控制器能够极大的提高的工作性能。作为个非线性强耦合的系统，存在系统有功和无功功率耦合的问题，必须选择合适的功率解藕策略以提高系统无功功率的动态响应特性。现有的文献中已经涉及到多种多样的控制策略，线性控制作为经典的控制理论，得到了较多的研究和应用，但是对于非线性的系统，参数的适用范围有限，并且参数整定相对比较困难。自适应控制算法能够弥补控制算法过分依赖系统参数模型的不足，因此被引入到的功率控制中，也表现出较强的鲁棒控制特性，但是由于需要对系统模型进行参数辨识，这对于在线控制而言，使得控制的速度和精度难以做到合适的平衡。直接功率控制具有良好的动态响应特性和简单的结构，但由于采用基于固定开关表或者空间矢量调制，这在多电平结构中实现难度极大。智能控制算法近年在在各种系统中得到较多的应用，神经网络模糊控制或专家控制等算法得到应用，或者和传统算法结合，在各种文献中均有提出和使用，仿真结果也表明其对于提高非线性系统的控制鲁棒性有定优势，但是此类算法的共同问题是算法收敛速度慢，计算量大，控制器资源开销大，无法保证较好的实时性。的控制策略虽然提出和应用很多，但是能满足良好动态特性和鲁棒性的算法仍不多，同时针对自身功率存在耦合的问题，上述些算法的处理也不是尽如人意，因此本文对其控制策略做了定程度的研究和应用。桥级联多电平拓扑的引入，使得各桥子模块的电容电压平衡成为难点。电容电压失衡的原因包括损耗差异许湘莲，基于级联多电平逆变器的及其控制策略研究武汉华中科技大学图书馆，查莹杰链式多电平脉冲发生器的研究镇江，江苏大学图书馆，胡应宏，任佳佳，级联直流侧电压平衡控制方法电机与控制学报，吴文辉，刘会金静止同步补偿器技术的研究现状与发展华东交通大学学报邢洁级联多电平直流电压平衡控制策略的研究西安，西安理工大学图书馆，李丹，卢文生，级联型静止同步补偿器的直流电压检测及控制方法研究中国电机工程学报，本课题的研究内容及方案本课题的主要研究内容是研究桥链式多电平的直流侧电压控制策略，主要体现在以下方面介绍的基本原理，对比大容量运用的多种主电路拓扑，指出桥级联多电平具有的明显的技术优势，是现在投运工程优先选择的电路拓扑，也是本课题研究的拓扑。分析桥单元的运行工况，并在此基础上分析桥级联的工作原理，针对多电平的拓扑，重点研究单极倍频载波相移正弦脉宽调制。进而建立基于桥级联多电平的的数学模型，并通过坐标变换，将三相静止坐标系下的模型转换到两相同步旋转标系下。任务完成后再研究最近电平调制策略。在三相电压对称的前提下，在两相旋转坐标系下的模型基础上分析并实现传统的功率前馈解耦策略，即通过状态反馈，同时引入控制器实现了有功和无功功率的解耦，并达到有功和无功功率的无静差调节。阐述桥级联子模块的电容电压不平衡的原因，对目前使用的电容电压平衡方法进行归纳，指出其主要为外部的平衡电路实现均压和通过与电网进行有功交换来均压。验证多种直流侧电压平很控制策略传统与电网进行有功交换的平衡控制思路控制调制比和移相角度的电压平衡方法选择性的控制桥单元的工作模式从而最终实现电容电压均衡方法等等。在中进行算法验证，并比较几种方法的优缺点，确定不同控制策略的使用工况。毕业设计论文工作计划及进度安排毕业设计工作主要分为五个阶段课题了解阶段前期课题准备阶段课题内容理论学习阶段课题内容仿真验证阶段课题内容总及论文撰写阶段。课题了解阶段第周主要了解课题相关内容，研究背景意义和国内外研究应用水平发展趋势。前期课题准备阶段第二周下载课题研究冲延时等因素，并通过仿真分析了各因素的影响大小对于谐波电压是否会影响电压平衡，相关文献存在定的争议。电容电压不平衡现象，在学者最早将桥级联拓扑应用在中时已经提出并进行了分析，指出桥模块的参数存在差异，依靠电压外环控制无法保证电压平衡。现在较多采用的方法可以归纳为外部能量交换法和电网侧能量交换法，前者在应用中有两种模式，分别是基于交流母线能量交换和基于直流母线能量交换。此类方法的特点是利用外部硬件电路进行均压，但使得装置成本提高后者的应用思路更为广泛，有些文献在桥电压参考波中叠加相位修正以均压，但要求模型详细精确以整定合适的参数，同时由于实际大容量装置的相位修正范围有限，如控制参数选择不当，很容易使系统失稳。有日本学者在文献中采用整体相间和独立三级平衡控制，控制思路清晰，实验结果也验证了其可行性，但是控制器参数过多且整定繁琐。电容电压平衡控制是功率解耦控制的底层控制，也是装置能正常运行的前提条件，不平衡的电容电压会导致系列问题，故本文在分析电容电压不平衡原因的基础上，提出并实现了相关的平衡算法，仿真效果良好。对于桥级联拓扑而言，上述的控制策略研究均在系统正常运行的前提条件下进行，当功率单元出现故障时，为避免装置立即退出运行，需要采用适当的故障处理技术。现有的多电平拓扑中，实际较多采用的是同级旁路技术，该方法思路简单，实现难度小，亦能保证三相电压平衡，但是该方法使得装置的输出能力大大降低，在级联数目少的装置中影响更甚。中性点漂移技术是由美国罗宾康公司提出，用于高压变频器拖动电机时的故障处理，虽未公布算法，但是引起学术界和工业界的重视，获得了较多的关注和研究。同时，冗余容错控制技术也是级联拓扑使用较多的种技术，但是冗余的形式多样，现在已经提出和使用的方案也较多，但比较零散，缺少对冗余容错控制技术作分类和进行对比的研究。本文在分析了桥功率单元可能出现的故障情况后，将中性点漂移技术和冗余容错控制技术引入到故障处理中，以提高装置运行的可靠性和保证装置输出能力的最大化。参考文献张振华桥级联多电平静止无功补偿器的控制策略研究杭州，浙江大学图书馆杜明军大容量链式主电路及控制策略的研究北京，北京交通大学图书馆，周圆链式直流侧电压控制方法的研究北京，北京交通大学图书馆，王兆安，杨君，刘进军谐波抑制和无功功率补偿北京，机械工业出版社栅双极型晶体管集成门极换相晶闸闸管，并且釆用控制技术，其可以提高系统动态电压稳定性，改善系统性能等性能。与传统的无功补偿装置相比，具有调节连续谐波小损耗低运行范围广可靠性高调节速度快等优点，特别是在欠电压条件下仍可以有效地发出无功功率，得到了各国广泛关注。静止同步补偿器在国内外的发展及应用作为柔性交流输电技术的重要设备成员之，自世纪年代以来，直是国内外研究的热点。输电系统是个互联的弱阻尼系统，系统的运行状态和负荷时刻在改变，即系统会不断地出现扰动，因此振荡时常发生。凭借良好的动态特性，能够明显提高输电系统的抗扰动能力。根据系统不同的要求，可实现功率振荡抑制节点电压控制提高系静态暂态稳定性极限等功能。对于节点电压控制，可以连续快速地调节无功出力，实时改善系统无功分布，达到在装置容量允许范围内的节点电压控制。对于功率振荡抑制，由于输电线路电磁功率与节点电压成正比关系，通过快速控制注入节点的无功功率来控制节点电压，使其维持定的变化幅度，实时改变线路输送功率，不仅可以抑制低频功率振荡，还可以抑制超同步和次同步振荡。对于提高系统稳定极限方面，系统装设装置后，可以提高系统功角特性曲线，提高静态稳定极限系统出现故障时，釆用合理的控制方法，有效地减少加速面积，增大减速面积，达到提髙系统暂态稳定极限的作用。自年世界首台样机在日本投运以来，据不完全统计，世界各国已投入运营的大容量及以上项目超过个。投运的工程的主电路拓扑主要包括变压器多重化结构，多串联和桥级联的链式结构，这是由于单个开关器件的容量不够大，采用传统的单个桥式结构不能满足大容量的需求，因此研究开发了各种形式的主电路拓扑来扩展容量。从投运时间看，早期的工程无例外是采用了变压器多重化结构，后期出现了主要是两种形式的结构，其中多串联这种结构只有采用并有工程化的应用，这主要是因为串联存在均压难题，技术难度高而桥级联的链式结构不存在均压的问题，自年公司在英国变电站投运了世界上第台投入工业应用的桥级联的后，该结构成为各国应用较广的种主电路拓扑。在国内，清华大学和河南省电力管数量将很大，其控制相当复杂几在实际应用中较多的还是三电平的结构，当逆变器只传输无功功率时，电容电压具有自动平衡的能力，该拓扑较多的应用在中压的场合。飞跨电容多电平结构飞跨电容多电平结构相较于二极管钳位多电平逆变器，用飞跨电容取代二极管对功率