用于海上风电低频交流输送的柔性化二极管整流背靠背变频器

作者：余宙; 宋强^*; 赵彪; 余占清; 曾嵘

来源：电网技术, 2023, 47(09): 3507-3522.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2023.1106

• 海上风电
• 低频交流输电
• 柔性化二极管整流器
• 背靠背模块化多电平换流器

低频交流输电技术在中远距离大容量海上风电送出的应用场景中具有独特优势，但是现有的交交变频器存在成本高、占地大和扩展性差等问题。提出了一种新型的柔性化二极管整流背靠背交交变频器(flexible diode rectifier back-to-back modular multilevel converter,FDR-BTB-MMC)。在低频侧，基于小容量辅助模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)与常规12脉动二极管整流器(diode rectifier,DR)串联构成柔性化二极管整流器(flexible DR,FDR)，可以利用DR实现降低成本和体积，又能够通过小容量辅助MMC的控制能力使FDR具备交直流电压控制能力、黑启动功率输送能力、低无功和谐波特性。在工频侧仅需采用常规的半桥子模块MMC与FDR直流背靠背连接。之后提出了FDR-BTB-MMC的拓扑结构、控制策略和参数设计方法。与其他现有交交变频器方案进行的经济性比较表明，FDR-BTB-MMC在降低成本和占地上具有显著优势，并且直流母线环节也带来了可灵活扩展的优势。通过仿真结果验证了所提出的FDR-BTB-MMC的有效性。

• 单位
  清华大学