模块化多电平功率变换技术在新型电力系统中的深化应用

在“碳达峰、碳中和”战略下，新能源发电、高压直流输电、电力电子负荷快速发展，新型电力系统呈现高比例新能源和高比例电力电子设备(简称“双高”)特征。模块化多电平换流器(MMC)因其模块化结构、采用低压器件、低谐波输出、低开关损耗等优势，广泛应用于柔性交直流输电、新能源并网、电力电子变压器等电能变换领域。在此背景下，MMC新型拓扑及其建模与控制，基于MMC的柔性交直流输电系统故障机理分析及协调控制策略制定，MMC内部开关器件温升建模、定制化设计及应用，MMC新型运行试验平台搭建及MMC系统检测等众多技术问题亟待解决。

为展示新型电力系统中模块化多电平功率变换领域的最新成果以及相关新技术、新应用，《电力工程技术》编辑部策划组织了本期“模块化多电平功率变换技术在新型电力系统中的深化应用”专题，本人有幸受邀担任该专题主编。专题收到大量具备理论创新与工程指导性的优质稿件，经同行评议、专家评定，最终选出7篇论文组成专题。在MMC建模与控制方面，武汉大学黄萌等剖析了单相接地故障下MMC入网电流耦合机理，并提出利用根轨迹法分析阻抗参数和电流耦合对MMC系统小信号稳定性的影响；华北电力大学夏长江等提出MMC桥臂无冗余子模块时，子模块故障后线电压的恢复容错控制策略，提高了非故障桥臂子模块利用率及输出线电压幅值。在高压直流输电应用方面，中南电力设计院李浩原等对柔性直流输电系统MMC阀侧发生单相接地故障时的过电压特性及产生机理进行研究，为故障预警和快速隔离奠定基础；……