柔性高压直流输电中模块化多电平变流器交流侧充电控制策略分析

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1、内蒙古电力技术2015年第33卷第1期INNERMONGOLIAELECTRICPOWERdoi：10．3969／j．issn．1008-6218．2015．01．023桑性高压直流输电中模块化多电平变流器交流侧充电控制策略分析张叔禹，韩俊飞，吴集光，尹柏清(内蒙古电力科学研究院，呼和浩特010o20)AnalysisofMulti—levelModularConverterACSideChargingControlStrategyinFlexibleHVDCZHANGShuyu，HANJun~i，WUJiguang，YINBaiqing(InnerMongoliaPowerResearchI

2、nstitute，Hohhot010020，China)Abstract：Thechargingstylesofmodular：multi—levelconverter(MMC)inflexibleHVDC：canbedividedintoACsidecharging，DCsidechargingandAC-DChybridsidecharging．TheuncontrolledandcontrolledrectifierchargingofACchargingstylesofmodularmulti-levelconverterinflexibleHVDCareanalyzedinthisp

3、aper．AndallACchargingcontrolstrategywithdoubleclosed-looptoinhibitthevoltagefluctuationandcharging：curretispresented．Thepresentedstrategycouldinhibitthechargingcurrentandeffectivelypreventtheovercharge，the：feasibilityandeffectivenessofthischargingstrategyincontrollingDC-busvoltageandinhibitionofchar

4、gingcurrentareveffiedbysimulation．{：Keywords：flexibleHVDC；modularmultilevelconverter；ACuncontrolledleetfiercharging；lc0ntl_lD1strategywithdoubleclosed-loop0引言电力系统技术发展的前沿性课题，发展势头迅猛。我国也正在加快开展柔性高压直流输电技术研究柔性高压直流输电(FlexibleHVDC)在大规模和工程化建设工作，南方电网的南澳柔性直流输电风电并网、交流系统互联、海上孤岛供电、城市配电示范工程(含金牛、青澳、塑城3个换流站)、国网舟网的增容

5、改造等方面具有较强的技术优势，是当前山多端口柔性直流输电示范工程已先后正式投运。【收稿日期】2015—01—08【作者简介]张叔禹(1963)，男，内蒙卉人，学士，高级工程师，从事电力系统分析与特高压输变电工程技术研究工作。2内蒙古电力技术2015年第33卷第1期柔性高压直流输电与常规高压直流输电(HVDC)的主要区别在于其换流站(换流器)采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等可关断器件，而常规HVDC采用的是半控型开关器件晶闸管。模块化多电平变流器(MMC)-．以其模块化的结构易于扩展到厶厶高电压、大容量等级的换流站，输出电平数较多而LljU谐波较小(无需专门配备输出滤波器)，故障容错运L2V

6、行能力强，可四象限运行等优点，在当前柔性高压L3直流输电的换流站系统中，得到了越来越多的关厶t厶厶注。一、一sMIsMSM目前针对柔性高压直流输电系统中MMC的研l相苴究主要集中在MMC的控制策略[2-111和调制策略[12-14]SM元_}1十．Ⅳ方面，而对于MMC的预充电策略鲜有研究。‘mMMC启动前功率模块的电容电压是否均衡以及是否达到了额定电压将直接影响MMC的正常启动，严图1MMC拓扑重时可能造成功率器件的损坏。由于MMC可以四象限运行，所以MMC既可当作整流器也可当作逆变过直流侧进行充电，因此MMC的充电方式可以分为器。在两端口基于MMC的柔性直流输电系统中，一3种。端MMC作为送

7、端，另一端MMC作为受端。实际应1．2．1交流侧充电用中2端口的预充电策略是不同的。送端MMC一MMC交流侧充电分为不控整流充电和可控充般是通过预充电电阻直接由电网进行充电，而受端电2个阶段。交流侧不控整流充电是在闭锁MMC，MMC一般是通过直流母线进行充电。本文介绍了即MMC所有功率模块的开关器件全部处于关断状MMC的交流侧充电、直流侧充电和交直流混合充电态，仅通过功率模块开关器件反并联的二极管