1. 研究目的与意义
多电平变换器因具有低器件开关应力,高输出波形质量,高转换效率等优点，广泛应用于高压大功率用电领域。模块化多电平技术是多电平技术发展的最新成果，为高压大功率场合电力电子装置的研制提供了新的思路。模块化多电平变换器具有拓扑模块化程度高、系统损耗低、开关器件耐压要求低、可靠性高、输出波形谐波含量少、易于实现冗余控制等诸多优点，近些年来受到国内外学者的广泛关注。
模块化多电平变换器（MMC）可以实现直流侧背靠背的连接，十分适用于高压柔性直流输电及高压电机拖动等领域。每个MMC子模块均有独立电容，子模块电容电压的稳定与均衡是系统安全可靠运行的前提条件。
本课题要求针对单相模块化多电平换流器，研究子模块电容电压均衡控制策略，在仿真软件中搭建单相模块化多电平换流器模型进行验证。
2. 课题关键问题和重难点
1、熟悉模块化多电平逆变器的拓扑结构和工作原理，了解MMC仿真特点，如何做到在既能保持仿真精度的前提下，又能提升仿真的速度；
2、在MMC电容电压的均衡控制方法中如何对传统的电压均衡控制方法进行改进，达到在一定程度上减少开关器件的开关次数，减小系统的开关损耗的目的；
3、如何通过仿真软件去搭建模型，应用相关工具对输出波形进行分析，以验证理论分析的正确性，探究仿真过程中产生问题的原因；
3. 国内外研究现状（文献综述）
关于模块化多电平换流器电压均衡控制策略研究
多电平逆变器是以电力系统中直流输电、无功功率补偿、电力有源滤波器等应用发展的需要，高压大功率交流电动机变频调速系统大量应用的需求，以及20世纪70年代以来两次世界性的能源危机和当前严重的环境污染所引起的世界各国对节能技术与环保技术的广泛关注为背景[1]。目前正在研究或者已经应用于实际工程中的多电平变换器拓扑主要分为两大类：箝位型和级联型。籍位型主要有二极管箝位型和飞跨电容型；级联型主要有级联H桥型和模块化多电平变换器[2]。
模块化多电平变换器不仅有级联H桥型多电平变换器的优点，还有其它诸多优势。综合MMC的主要优点有：高度模块化的结构，便于系统容量扩展和工业化生产；不需要多路隔离的直流电源，简化了电路结构，降低了系统损耗；采用电压承受能力较低的功率开关器件实现高压大功率变换器的多电平输出，改善了输出波形，降低了对功率开关器件性能的要求；具有公共直流母线，适合高压大功率电能变换传输，可应用于HVDC领域；可靠性高，能够实现系统的不平衡运行，由于MMC各相都可独立控制，即使系统交流侧某相发生不平衡故障，其它未发生故障相可继续满功率运行，仅是系统总传输能力下降；易于实现冗余控制，可维护性程度高、具有故障穿越以及恢复能力等。目前国外有关MMC的应用主要是在HVDC领域。同时，还有学者正在研究将MMC应用于大功率电机驱动、高压 DC-DC 变换、电能质量治理、电池储能和直流制动斩波器等应用场合，并取得了一定的研究成果。国内有关 MMC的应用也主要是在HVDC领域[3]。
4. 研究方案
首先查阅关于模块化多电平换流器电压均衡控制的文献资料，对关于模块化多电平换流器电压均衡控制有一个整体的理解。了解模块化多电平换流器的拓扑结构以及工作原理。最后完成毕业设计说明书一份。本课题可对我国电力行业发展有一定程度的帮助，可以在一定程度上增加电网运行的经济效益，保证我国经济和社会的可持续发展。
5. 工作计划
第1 周从毕设官网上查阅任务书，查找相关资料，并理解有关内容；
第2 周翻译与模块化多电平逆变器技术相关的英文资料,了解其中内容含义；
第3 周对所研究的课题拟出相关的完成方案，写出与之相关的开题报告，并加深对研究课题的理解；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
