混合型MMC器件损耗分布优化控制方法

作     者：马新喜 路茂增 赵艳雷 孙标 苏田田 MA Xinxi;LU Maozeng;ZHAO Yanlei;SUN Biao;SU Tiantian

作者机构：山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 

出 版 物：《南方电网技术》 (Southern Power System Technology)

年 卷 期：2023年第17卷第5期

页      面：19-28,99页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB0902800) 山东省自然科学基金青年项目(ZR2020QE215) 

主　　题：模块化多电平换流器 全桥子模块 半桥子模块 损耗计算 损耗分布 解耦控制 

摘      要：全桥-半桥1:1混合型MMC在正常稳态下工作于半桥型MMC模式,全桥及半桥子模块充放电行为几乎一致,子模块器件损耗分布极不均衡,特别是在逆变工况下,半桥子模块下部IGBT损耗尤为突出。为此,提出了基于全、半桥两类子模块差异化控制的器件损耗分布优化方法。首先,解析计算子模块器件损耗,以明确损耗不平衡的原因。其次,为改善器件损耗分布,在不影响设备输出外特性前提下,提出全/半桥模组解耦控制方法。然后,通过分析模组平均开关函数对器件通态及开关损耗的影响机理,以降低半桥子模块下部IGBT损耗为目标,推导出最优模组平均开关函数。最后,通过MATLAB/Simulink及PLECS仿真验证解耦控制策略的可行性及其对损耗分布优化的有效性。