基于最大电压偏差裕度的MMC子模块均压优化算法研究

曾 欢 李锐华 胡 波 胡 浩

（同济大学电气工程系，上海 201804）

基于最大电压偏差裕度的MMC子模块均压优化算法研究

曾 欢 李锐华 胡 波 胡 浩

（同济大学电气工程系，上海 201804）

根据模块化多电平换流器（MMC）的运行原理，针对传统子模块电容电压排序算法存在器件开关频率高、从而引起开关损耗较大的问题，本文提出一种基于最大电压偏差裕度的均压优化算法。该算法考虑了子模块上一时刻开关投切状态以及各子模块电压之间的差值，可以在保证各子模块电容电压基本一致的前提下，避免IGBT不必要的反复投切，有效降低MMC子模块开关频率，减小开关损耗，从而提高系统运行效率。本文通过在Matlab/Simulink平台上搭建21电平的MMC仿真模型进行了仿真，仿真结果验证了均压优化算法的正确性和有效性。

模块化多电平换流器；排序均压算法；开关频率；最大电压偏差裕度

MMC是一种新型的多电平电压源型变换电路，自2003年由Marquardt和Lesnicar提出以后就备受关注[1-3]。其通过将多个功率模块单元串联，可以叠加输出很高的电压，并具有输出谐波少、可四象限运行、模块化程度高、器件承受电压变化率低等优点[4-5]，因而在高压大功率的场合中得到广泛的应用。

由于MMC每个换流器桥臂含有很多个子模块、子模块悬浮电容的电压均衡问题直接影响着MMC的控制性能，因此，MMC子模块的电容均压问题一直得到广泛的关注和研究。现有电压均衡控制策略主要分为两种类型[6]：①基于电容电压大小进行排序的电压均衡算法，该类策略的原理和实现简单，因而得到普遍采用；……