计及直流侧大电感的MMC建模与控制

作者：史先强; 蔡旭^*; 姚为正; 吕敬; 董鹏; 吴金龙; 方梓熙; 饶芳权

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(12): 4261-4275.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.200910

• 模块化多电平变换器
• 直流侧电抗器
• 电流解耦控制
• 能量分层平衡控制
• 暂态性能

在直流侧串联限流电抗器的模块化多电平换流器高压直流输电系统中,对于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)其直流侧存在一个等效大电感,传统的控制策略不能满足暂态过程中MMC直流侧电流和子模块电容电压的动态需求。针对这个问题,文章提出一种MMC内外部电流解耦控制和子模块电容能量分层平衡控制的新型控制策略。该方法将MMC桥臂电流分解成直流侧电流、交流侧电流和相间环流,实现MMC内外部电流的解耦独立控制,通过控制MMC的直流侧电流、相间环流的直流分量和正负序基频分量完成对子模块电容能量的分层平衡控制。在Matlab/Simulink仿真软件中构建计及直流侧大电感的MMC仿真模型,并进行验证。仿真结果表明,当MMC直流侧包含大电感时,所提改进建模和控制方法能显著提高其直流侧电流和子模块电容能量的暂态性能。

• 单位
  许继集团有限公司; 上海交通大学; 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室; 西安许继电力电子技术有限公司