基于改进MMC的静止无功发生器

作者：朱亮亮; 陈洁^*; 王小军; 段生强; 郑凯凯; 杨国

来源：南方电网技术, 2021, 15(07): 47-53.

DOI：10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2021.07.007

• 模块化多电平换流器
• 静止无功发生器
• 半桥MMC
• 直流侧电压控制

通过分析级联半桥子模块双星型结构的模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)拓扑,提出了一种含门级可关断晶闸管(gate turn-off thyristor, GTO)的改进MMC的静止无功发生器拓扑结构。与级联H桥静止无功发生器(static synchronous compensator, STATCOM)等拓扑相比,改进MMC拓扑的级联部分只需用双星型MMC结构的下半桥臂,并在MMC结构的下半桥臂上层加入一个H桥模块,但H桥模块在高压场景需要较高的耐压等级,且对频率要求相对较低,所以选择GTO组建H桥电路。针对电路拓扑结构设计了与之对应的调制与控制策略。然后,将改进的MMC-STATCOM与传统级联H桥结构的STATCOM进行比较,在使用相同级联模块情况下,该方案与级联H桥的补偿电流THD均小于2%,且改进MMC-STATCOM使用的开关器件数量更少。最后,通过对比无功电流指令值与补偿电流无功分量,验证了改进MMC-STATCOM在无功补偿动态性能及控制方案的有效性。

• 单位
  新疆大学