采用载波移相技术的模块化多电平换流器电容电压平衡控制.pdf

第31卷第21期中国电机工程学报Vol.31No.21Jul.25,2011
482011年7月25日ProceedingsoftheCSEE©2011Chin.Soc.forElec.Eng.

文章编号：0258-8013(2011)21-0048-08中图分类号：TM46文献标志码：A学科分类号：470⋅40

采用载波移相技术的模块化多电平换流器

电容电压平衡控制

11222
赵昕，赵成勇，李广凯，饶宏，黎小林

(1．新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京市昌平区102206；
2．南方电网科学研究院，广东省广州市510623)

SubmoduleCapacitanceVoltageBalancingofModularMultilevelConverterBasedon
CarrierPhaseShiftedSPWMTechnique
ZHAOXin1,ZHAOChengyong1,LIGuangkai2,RAOHong2,LIXiaolin2
(1.StateKeyLabofNewEnergyPowerSystem(NorthChinaElectricPowerUniversity),ChangpingDistrict,
Beijing102206,China;2.CSGTechnologyResearchCenter,Guangzhou510623,GuangdongProvince,China)

ABSTRACT:Modularmultilevelconverter(MMC)wasanewMMC)是应用于电压源换流器直流输电(voltagesource
multilevelconvertersuitableforVSC-HVDC.Theworkingconverter-highvoltageDC，VSC-HVDC)的新型多电平换流器
principleofthesubmodulesofMMCandconvertertopology拓扑。该文介绍了MMC的拓扑结构及相应的工作原理。针
wereintroducedinthispaper.Consideringthenewtopology对该新型换流器拓扑的特点及其在高压直流输电领域中的应
anditsapplicationinthefieldofhighvoltagedirectcurrent用，提出一种新颖的适用于模块化多电平换流器的载波移相
transmissionsystem，anovelcarriedphaseshiftedsinusoidal调制策略(carrierphase-shiftedSPWM，CPS-SPWM)。与其他
pulsewidthmodulation(CPS-SPWM)schemesuitablefor调制策略相比，该策略动态调节能力强，且使MMC在较低
MMCwaspresented.Comparedwithothermodulation开关频率的同时，亦具有良好的谐波特性。换流器中子模块
schemes，theschemeproposedhadsuperiordynamicregulation的电容电压平衡问题，是MMC亟待解决的难点之一。该文
andexcellentharmoniccharacteristicsatlowerswitching根据子模块能量均分和电压均衡两种原则，结合换流器拓扑
frequency.Voltagebalancingamongthesubmoduleswasa结构特点和调制策略，提出一种子模块电容电压平衡控制策
crucialproblemofMMC.Basedontheequipartitionofenergy略，有效确保各子模块电容电压处于相同的动态变化范围。
andvoltagebalance，avoltage-balancingschemeof仿真结果验证了所提策略的正确性与有效性。
submoduleswaspresentedinthispaperwiththetopologyof
关键词：模块化多电平换流器；高压直流输电；载波移相调
MMCandmodulation.Thisschemecaneffectivelyensureeach
制技术；环流；电容电压平衡
submoduleatthesamecapacitanceandvoltagelevel.The
correctnessandeffectivenessoftheproposedschemesare0引言
verifiedbythesimulation.
世界范围内电力工业需要采用更加灵活、经
KEYWORDS:modularmultilevelconverter;highvoltage济、环保的输配电方式