交流不对称工况下MMC环流抑制与电容电压均衡协调控制策略

金恩淑，谭秋实，李思雨，赵江东

(东北电力大学电气工程学院，吉林 吉林 132012)

模块化多电平换流器(MMC)凭借其灵活的模块化结构、较低的功率开关元件损耗、较高质量的电能输出、易于改造装卸等特点，已成为高压直流输电系统中最有前景的核心技术[1-5].在高压直流输电系统中，交流电网不对称工况不仅使交流侧功率变为时变的波动量，换流器内部出现的2倍频环流及电容电压的失衡也会引起直流系统功率波动，在增大换流器损耗的同时，使此不正常运行状态的影响扩展至直流侧[6].MMC内环控制仍采用以抑制交流电网侧注入的负序电流或有功功率2倍频波动为目标的传统VSC-HVDC电流控制方案[7]，但该方案换流器内部环流依然以2倍频为主，且子模块电容电压波动剧烈，直流侧输出的电压及电流仍然存在不同程度的波动[8].

为抑制2倍频环流及子模块电容电压波动，文献[9]提出一种基于比例谐振控制器的环流抑制策略，能有效抑制2倍频环流中的负序分量.在此基础上，文献[10]、[11]采用以桥臂为单位的电容电压排序方案，能有效减小子模块电容电压波动，使桥臂内部内子模块能量均匀分布；文献[12]引入子模块电容电压不均衡度因子以降低系统开关频率，从而在一定程度上降低换流器开关损耗.文献[13]提出一种基于静止坐标系分相环流抑制策略，该策略能有效抑制2倍频环流中正序、负序及零序环流分量并能清除换流器直流侧波动.但在较为……