模块化多电平换流器环流及抑制策略研究.pdf
2013年10月电工技术学报V01．28No．10
第28卷第10期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYOct．2013
模块化多电平换流器环流及抑制策略研究
张建坡赵成勇
(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)保定071001)
摘要模块化多电平换流器(MMC)作为实现多电平换流器的一种新的拓扑结构，具有高度
模块化、维护间隔长、输出波形谐波含量低等优点。然而其本身的结构特点也带来了桥臂环流问
题，环流的存在使得MMC桥臂电流发生畸变，从而提高了器件的额定电流容量，增加了系统成
本，同时也造成了不必要的损耗。本文在建立桥臂电流方程的基础上，首先从不同的方面分析了
桥臂环流的形成原因，进而得出阀侧交流电流、桥臂电流、环流和直流母线电流之间的数量关系；
然后通过对方程的进一步整理推导，得出了桥臂电流中环流的二倍频特性。为实现对环流的有效
抑制，分别根据环流形成原因及其特性，提出了基于电容电压均衡的水平环流抑制策略和基于比
例谐振控制器的垂直环流抑制策略以及二次滤波方法，从而在不改变桥臂电感的基础上实现环流
的抑制目的。最后在．PSCAD／EMTDC下搭建了21电平仿真模型并进行了仿真。
关键词：模块化多电平换流器环流比例谐振控制二倍频
中图分类号：TM315
ResearchonCirculationCurrentandof
SuppressingStrategy
ModularMultilevelConverter
Zhao
ZhangJianpoChengyong
(StateofAlternateElectricalPowerwithRenewableSources
KeyLaboratorySystemEnergy
NorthChinaElectricPower071001China)
UniversityBaoding
AbstractModularanewcircuittorealize
multilevelmultilevel
converter(MMC)istopology
ofMMCaremaintenance
converters．Majoradvantageshighmodularity,longerintervals，lowgeneration
ofthecirculationcurrentwhichisarousedit’Sstructuredistortsthe
harmonics，etc．Howeverbyleg
currentsandincreasestheratedcurrentofincreasescostand
devices，which
powersystemunnecessary
lost．Basedonthecurrentthecirculationcurre