| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 第1章 绪论 | 第21-45页 |
| 1.1 研究的背景和意义 | 第21-24页 |
| 1.1.1 电能绿色变换的需求 | 第21-22页 |
| 1.1.2 电力电子发展的趋势 | 第22-24页 |
| 1.2 多电平功率变换拓扑的研究现状 | 第24-27页 |
| 1.2.1 二极管钳位多电平功率变换结构 | 第25-26页 |
| 1.2.2 悬浮电容多电平功率变换结构 | 第26页 |
| 1.2.3 模块化多电平功率变换结构 | 第26-27页 |
| 1.3 模块化多电平功率变换的研究现状 | 第27-42页 |
| 1.3.1 模块化多电平功率变换子模块结构 | 第27-30页 |
| 1.3.2 模块化多电平功率变换拓扑结构 | 第30-33页 |
| 1.3.3 模块化多电平功率变换应用领域 | 第33-36页 |
| 1.3.4 模块化多电平功率变换关键技术 | 第36-42页 |
| 1.4 选题依据及本文主要研究内容 | 第42-45页 |
| 第2章 半桥MMC的通用环流模型及有源阻尼抑制方法 | 第45-66页 |
| 2.1 考虑低频振荡的半桥MMC通用环流模型 | 第45-52页 |
| 2.1.1 半桥MMC低频振荡环流推导 | 第48-49页 |
| 2.1.2 半桥MMC二倍频环流推导 | 第49-51页 |
| 2.1.3 半桥MMC的通用环流模型 | 第51-52页 |
| 2.2 基于有源阻尼的半桥MMC综合环流抑制方法 | 第52-54页 |
| 2.2.1 半桥MMC低频振荡环流抑制分析 | 第52-53页 |
| 2.2.2 半桥MMC二倍频环流抑制分析 | 第53-54页 |
| 2.3 有源阻尼综合环流抑制控制器设计与性能分析 | 第54-60页 |
| 2.3.1 基于有源阻尼的电流内环闭环控制特性 | 第54-56页 |
| 2.3.2 基于PI控制的电压外环闭环控制特性 | 第56-58页 |
| 2.3.3 有功功率前馈控制特性分析 | 第58-60页 |
| 2.4 仿真和实验 | 第60-65页 |
| 2.4.1 仿真验证 | 第60-63页 |
| 2.4.2 实验验证 | 第63-65页 |
| 2.5 小结 | 第65-66页 |
| 第3章 半桥MMC的低频功率波动分析及抑制方法 | 第66-86页 |
| 3.1 半桥MMC交流传动低频运行分析 | 第66-70页 |
| 3.1.1 谐振滤波型半桥MMC的运行机理 | 第66-69页 |
| 3.1.2 半桥MMC低频运行功率波动推导 | 第69-70页 |
| 3.2 半桥MMC的低频功率波动抑制方法 | 第70-73页 |
| 3.2.1 考虑限值的模块电容电压最优选择策略 | 第71-72页 |
| 3.2.2 基于高频环流注入的功率波动抵消方法 | 第72-73页 |
| 3.3 半桥MMC的低频控制器设计与性能分析 | 第73-78页 |
| 3.3.1 基于PIR的环流注入低频波动控制 | 第74-76页 |
| 3.3.2 PIR控制参数设计与性能分析 | 第76-78页 |
| 3.4 仿真和实验验证 | 第78-84页 |
| 3.4.1 仿真验证 | 第78-81页 |
| 3.4.2 实验验证 | 第81-84页 |
| 3.5 小结 | 第84-86页 |
| 第4章 全桥MMC的功率平衡分析及环流注入方法 | 第86-106页 |
| 4.1 全桥MMC的单相拓扑结构及其解耦模型 | 第86-93页 |
| 4.1.1 全桥MMC解耦数学模型 | 第87-88页 |
| 4.1.2 全桥MMC功率偏置分析 | 第88-93页 |
| 4.2 全桥MMC电压平衡分层控制 | 第93-94页 |
| 4.2.1 系统层面电压平衡控制 | 第93页 |
| 4.2.2 桥臂组间电压平衡控制 | 第93-94页 |
| 4.2.3 桥臂组内电压平衡控制 | 第94页 |
| 4.3 全桥MMC主电路与分层控制参数设计 | 第94-99页 |
| 4.3.1 桥臂电感与模块电容设计原则 | 第94-95页 |
| 4.3.2 电压平衡分层控制器参数设计 | 第95-99页 |
| 4.4 仿真与实验验证 | 第99-105页 |
| 4.4.1 仿真验证 | 第99-103页 |
| 4.4.2 实验验证 | 第103-105页 |
| 4.5 小结 | 第105-106页 |
| 第5章 全桥MMC鲁棒电流制及分层直接功率控制 | 第106-123页 |
| 5.1 全桥MMC的三相拓扑结构及其等效模型 | 第107-108页 |
| 5.2 全桥MMC在αβ0坐标系下的鲁棒电流离散控制 | 第108-111页 |
| 5.2.1 离散电流abc-αβ0的坐标变换 | 第108-109页 |
| 5.2.2 输入电流离散控制 | 第109页 |
| 5.2.3 输出电流与环流离散控制 | 第109-110页 |
| 5.2.4 参数自校正鲁棒无差拍控制 | 第110-111页 |
| 5.3 全桥MMC在αβ0坐标系下的分层直接功率控制 | 第111-116页 |
| 5.3.1 平均能量平衡控制 | 第112-113页 |
| 5.3.2 水平方向能量平衡控制 | 第113页 |
| 5.3.3 垂直方向能量平衡控制 | 第113-114页 |
| 5.3.4 考虑反馈滤波的控制参数设计 | 第114-116页 |
| 5.4 仿真与实验验证 | 第116-122页 |
| 5.4.1 仿真验证 | 第116-118页 |
| 5.4.2 实验验证 | 第118-122页 |
| 5.5 小结 | 第122-123页 |
| 第6章 半桥MMC和全桥MMC的工程应用对比分析 | 第123-138页 |
| 6.1 高速铁路牵引系统多电平功率调节器工作原理对比 | 第123-130页 |
| 6.1.1 V/V和SCOTT牵引供电系统功率转移机理 | 第123-125页 |
| 6.1.2 半桥MMC结构功率调节器工作原理 | 第125-127页 |
| 6.1.3 全桥MMC结构功率调节器工作原理 | 第127-128页 |
| 6.1.4 半桥MMC和全桥MMC器件需求与应力对比 | 第128-130页 |
| 6.2 高速铁路牵引系统多电平功率调节器功率损耗对比 | 第130-134页 |
| 6.2.1 基于损耗曲线拟合的理论分析方法 | 第131-132页 |
| 6.2.2 基于英飞凌损耗模拟软件的计算方法 | 第132页 |
| 6.2.3 基于PSIM热损耗模型的仿真方法 | 第132-134页 |
| 6.3 仿真分析 | 第134-137页 |
| 6.4 小结 | 第137-138页 |
| 结论 | 第138-141页 |
| 参考文献 | 第141-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 附录A 攻读学位期间获得的主要成果 | 第153-158页 |
| 附录B 攻读学位期间主持和参与的科研项目 | 第158页 |
