混合MMC电容电压波动差异机理及抑制策略

作者：陆锋; 李钰; 樊强; 赵成勇; 许建中^*; 屈海涛

来源：电力系统自动化, 2019, 43(17): 92-101.

• 模块化多电平换流器
• 子模块电容器
• 过调制
• 波动差异
• 三次谐波电压注入
• 电容电压波动抑制

降低模块化多电平换流器(MMC)中子模块电容电压纹波幅值,有望降低对子模块电容器容值、体积、成本的需求,具有重要的研究价值。文中首先分析了混合MMC过调制下半桥子模块与全桥子模块的电容电压波动特性以及两种子模块间的波动差异产生机理,确定波动差异对应的能量积累区间。然后分类讨论三次谐波电压注入后桥臂参考电压的极值点分布和过零点分布,建立三次谐波电压注入系数、调制比与波动差异抑制能力的关系。在此基础上,以减少半桥子模块与全桥子模块电容能量积累差异为目标,对三次谐波电压注入量进行优化设计,提出了基于三次谐波注入优化的子模块电容电压波动差异抑制策略,并给出电容容值降低的计算示例。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建双端混合MMC模型,仿真结果验证了理论分析的正确性和所提方法的有效性。

• 单位
  华北电力大学; 中电普瑞电力工程有限公司; 新能源电力系统国家重点实验室