具备自均压能力的自阻混合型子模块拓扑及其控制策略研究

作     者：张建坡 李晓远 苏宇杰 马超 

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 国网唐山供电公司 

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

年 卷 期：2024年

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] 

主　　题：模块化多电平换流器 直流故障阻断能力 电容电压自均衡 

摘      要：基于半桥子模块的模块化多电平换流器(multilevel modular converter，MMC)在高压直流输电和电能变换领域得到了广泛应用，但其同时存在直流侧故障抑制及大量子模块级联产生的电容均压问题。对此，该文首先通过分析现有阻断型子模块拓扑特点和工作机理，结合箝位电路提出一种兼具均压和直流故障阻断能力的自阻混合型子模块(self-blocking hybrid sub module，SBHSM)，以降低排序均衡算法压力和电容电压测量成本。然后研究其故障抑制特性并提出了电容电压均衡控制策略，同时对不同子模块的经济性进行了对比分析。最后搭建了PSCAD/EMTDC仿真模型和小容量物理实验平台，仿真及实验结果表明：所提子模块能够实现直流故障快速抑制和电容电压自均衡功能。