The invention discloses a dual-output MMC topology based on the bifurcation structure of the bridge arm, which comprises three-phase bridge arms, each of which is composed of an upper and lower bridge arms. The upper and lower bridge arms are composed of a common bridge arm group and an independent bridge arm group. The common bridge arm group contains one sub-bridge arm, and the independent bridge arm group contains two sub-bridge arms. The MMC topology proposed by the invention has the characteristics of modularization and multi-port, can be used to connect multiple distribution networks with the same voltage level, can realize distribution network reconfiguration, control active and reactive power flow in the distribution network, optimize power flow distribution, and improve power quality and power supply reliability. Compared with the double output MMC topology based on back-to-back structure, the number of sub-modules used in the topology of the invention is greatly reduced due to the existence of the common bridge arm group, thereby reducing the volume of the device and the cost of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种基于桥臂分叉结构的双输出MMC拓扑
本专利技术属于电力电子应用中的中压配电网
,具体涉及一种基于桥臂分叉结构的双输出MMC拓扑。
技术介绍
配电网处在电力系统的末端,承担着分配电能、服务电力用户的重任。随着用户对电能质量、供电可靠性等要求的不断提高,现有配电网越来越难以满足用电需求。当前配电网中仍存在很多问题,譬如配电网结构不合理,调控手段有限,限制了配电网的控制灵活性,配电网内非线性、冲击性负荷比重的不断增加,新能源渗透率的不断提升,降低了配电网的供电可靠性和电能质量,这些问题采用以常规开关为代表的传统调控手段难以得到解决,而柔性多状态开关是一种可行的解决方案。柔性多状态开关采用电力电子技术,与常规开关相比,增加了功率连续可控状态,兼具运行模式柔性切换、控制方式灵活多样等优点,可避免常规开关倒闸操作引起的供电中断、合环冲击等问题,并且可以缓解电压骤降、三相不平衡,促进馈线负载分配的均衡化和电能质量的改善。应用于中压配电网场合中的柔性多状态开关采用MMC结构,发表于IEEETransactionsonIndustryApplications上的文献《ANewThree-PhaseAC/ACModularMultilevelConverterwithSixBranchesinHexagonalConfiguration》提出了一种六边形模块化多电平变换器,该变换器虽然能够直接实现交交变换,但由于结构的缺陷,该电路中存在较大环流,给子模块悬浮电容的设计增加了负担,并且其控制器设计复杂,难于拓展到多端配电场合。发表于中国电机工程学报上的文献《新的Y型大 ...
【技术保护点】
1.一种基于桥臂分叉结构的双输出MMC拓扑,为三相六桥臂结构,其特征在于:每个桥臂由靠近直流侧的共用桥臂组和靠近交流侧的独立桥臂组串联组成,所述独立桥臂组包含两个子桥臂A和B;任一桥臂中子桥臂A的一端与子桥臂B的一端并联后与共用桥臂组串联;任一相中上桥臂的子桥臂A另一端与下桥臂的子桥臂A另一端对应连接并形成该相的交流端口A,上桥臂的子桥臂B另一端与下桥臂的子桥臂B另一端对应连接并形成该相的交流端口B;三相交流端口A和三相交流端口B为MMC的两组交流输出。
【技术特征摘要】
1.一种基于桥臂分叉结构的双输出MMC拓扑,为三相六桥臂结构,其特征在于:每个桥臂由靠近直流侧的共用桥臂组和靠近交流侧的独立桥臂组串联组成,所述独立桥臂组包含两个子桥臂A和B;任一桥臂中子桥臂A的一端与子桥臂B的一端并联后与共用桥臂组串联;任一相中上桥臂的子桥臂A另一端与下桥臂的子桥臂A另一端对应连接并形成该相的交流端口A,上桥臂的子桥臂B另一端与下桥臂的子桥臂B另一端对应连接并形成该相的交流端口B;三相交流端口A和三相交流端口B为MMC的两组交流输出。2.根据权利要求1所述的双输出MMC拓扑,其特征在于:三相交流端口A的线电压为相位互差2π/3的三相电压,同样三相交流端口B的线电压也为相位互差2π/3的三相电压。3.根据权利要求1所述的双输出MMC拓扑,其特征在于:所述共用桥臂组包含一个子桥臂,其由kN个半桥子模块级联而成,N为根据工程要求确定的单个桥臂子模块级联个数且为大于1的自然数,k为比例系数且为小于1的正实数。4.根据权利要求3所述的双输出MMC拓扑,其特征在于:所述子桥臂A或B由(1-k)N个半桥子模块和一个桥臂电感级联而成,桥臂电感另一端与共用桥臂组相连。5.根据权利要求3或4所述的双输出MMC拓扑,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓焰,周乐园,王昆,金林,杨勇,李继红,陆翌,王朝亮,许烽,宣佳卓,丁超,
申请(专利权)人:浙江大学,国网浙江省电力有限公司,国网浙江省电力有限公司电力科学研究院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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