模块化多电平换流器阀基主动均压控制策略研究

作者：许建中; 郭裕群; 何智鹏; 徐莹; 赵成勇

来源：华北电力大学学报(自然科学版), 2017, 44(02): 47-54.

DOI：10.3969/j.ISSN.1007-2691.2017.02.07

• 模块化多电平换流器
• 新型排序均压算法
• IGBT平均开关频率
• 子模块电容电压纹波幅值
• PI控制器

模块化多电平换流器阀臂中子模块IGBT的平均开关频率和电容电压纹波幅值具有相互耦合的特性,如何在保证纹波幅值不超标的情况下精确定量控制IGBT的平均开关频率具有重要的理论和工程意义。基于此提出一种MMC阀基主动控制策略。首先,基于一种改进的电容均压排序算法和其子模块电容电压纹波幅值与IGBT平均开关频率的数学关系,为基于PI控制器的主动均压策略提供输出阈值的设计准则;其次,设计了一种在线测量IGBT平均开关频率的模块,可以实现开关频率的划窗式动态测量;进而,提出了定量控制IGBT平均开关频率的闭环控制器。最后,为证明所提出频率控制方法的有效性,在PSCAD/EMTDC中搭建了双端401电平MMC-HVDC系统分别针对稳态、潮流翻转以及严重交、直流故障情况验证了所提出的MMC阀基主动均压控制策略鲁棒性和工程适用性。

• 单位
  南方电网科学研究院有限责任公司; 新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学