分频输电系统模块化多电平矩阵变换器谐波特性分析

分频输电系统模块化多电平矩阵变换器谐波特性分析
模块化多电平矩阵变换器(M3C)是构建分频输电系统(FFTS)的核心装备，但是M3C在进行交-交变换时，会导致两侧不同频率交流系统电气量在M3C内直接耦合，引起系统复杂的谐波分布。为分析M3C谐波特性，首先基于M3C工作原理推导得到子模块电容纹波电压解析式，在此基础上推导9个桥臂考虑子模块电容电压全部4种频率分量耦合的桥臂谐波电流解析式，进而分析多种频率桥臂谐波电流与系统电流的关系以及影响纹波电压/谐波电流幅值的关键因素。结果表明，在稳态下，分频侧频率ω1和工频侧频率ω2的电流分量以正序基波电流性质流入对应系统；频率为3ω1和3ω2的电流分量以零序谐波电流性质流入两侧交流系统；其他频率谐波分量在变换器内部环流。文中针对M3C提出一种零序电流抑制控制策略，并在Matlab/Simulink中进行仿真，验证了谐波理论分析的准确性以及控制策略的有效性。

标题：
分频输电系统模块化多电平矩阵变换器谐波特性分析
Harmonic characteristics analysis of modular multilevel matrix converter for fractional frequency transmission system

作者：
孙玉巍，常静恬，付超，郭锋，周靖皓，高本锋
SUN Yuwei, CHANG Jingtian, FU Chao, GUO Feng, ZHOU Jinghao, GAO Benfeng

关键词：
分频输电系统(FFTS);模块化多电平矩阵变换器(M3C);谐波分析;频率耦合;电容纹波电压;桥臂电流
fractional frequency transmission system (FFTS);modular multilevel matrix converters (M3C);harmonic analysis;frequency coupling;capacitors ripple voltage;arm current

2025-1-23 19:55 上传 分频输电系统模块化多电平矩阵变换器谐波特性分析.pdf

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