混合型MMC器件损耗分布与电容纹波电压综合优化方法

作     者：路茂增 苏田田 赵艳雷 韩文超 张厚升 

作者机构：山东理工大学电气与电子工程学院 

出 版 物：《电力自动化设备》 (Electric Power Automation Equipment)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：山东省自然科学基金青年资助项目(ZR2020QE215) 国家自然科学基金面上项目(62073200) 

主　　题：混合型MMC 器件损耗分布 电容纹波电压 模组解耦控制 主动旁路 

摘      要：针对现有全桥-半桥混合型MMC控制难以兼顾逆变工况下半桥子模块下部IGBT（简称T2管）损耗降低与电容纹波电压抑制的问题，提出T2管损耗降低及纹波电压抑制的综合优化方法。首先，分析电容电荷对器件损耗及纹波电压的影响路径，指出T2管通态损耗降低与纹波电压抑制间的矛盾。其次，计及二倍频环流注入，分析模组解耦与主动旁路控制间的相互作用。然后，考虑主动旁路控制降低T2管损耗的优势及模组解耦控制抑制纹波电压的能力，提出模组平均开关函数及主动旁路子模块个数的设计原则，并给出整体控制框图。最后，在MATLAB/Simulink及PLECS中建立仿真模型，仿真结果表明：在调制比取0.83及单位功率因数下，相比主动旁路控制，所提方法可使T2管损耗与纹波电压分别降低约20%和28%。