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1、文章编号：0258-8013(2013)06-0001-14屮图分类号：TM46文献标志码：A学科分类号：470©40模块组合多电平变换器的研究综述杨晓峰，林智钦，郑琼林，游小杰(北京交通人学电气工程学院，北京市海淀区100044)AReviewofModularMultilevelConvertersYANGXiaofeng,LINZhiqin,ZHENGTrillionQ„YOUXiaojie(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,HaidianDistrict,Beijing100044,China)ABST
2、RACT:Modularmultilevelconverter(MMC),featuredwithhighlymodularstnicture,caneasilybeextendedtohigh-level,thusleadingtolowvoltagestepsandlowgenerationofEMIproblems,etc.TheoperationprinciplesandthetechnicalcharacteristicsofMMCwerefirstlyintroducedandsummarized・Thelatestresearchtopics,especiallythepu
3、lsemodulationtechniques,devoltageconlroLpre-chargingcontrolcirculatingcurrentandharmonicsissues,malhemalicalmodeling,themaincircuitparameterdesign,faultprotection,aswellasitsengineeringapplicationstatussuchaselectricpowerdrive,powerqualityconditioningwerereviewedindetail.Moreover,thefuturekeyissu
4、estobesolvedurgentlywerealsopointed・TtisshownthatMMChasgoodapplicationprospectinfuturemedium-orhigh-voltagehighpowerapplications,especiallybeoneofcandidatesforHVDCsystemapplication.KEYWORDS:modularmultilevelconverter(MMC);commondebus;pulsemodulation;voltagecontrol;pre-charging;circulatingcurrent;
5、modeling;harmonicanalysis摘要：模块组合多电平变换器(modularmultilevelconverter,MMC)具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点，尤其适用于中髙压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理，总结MMC的主要技术特点：然后分别冋顾MMC在脉冲调制、直流电压控制、预充电、环流、谐波、数学模型、主电路参数设计、故障保护等关键问题的垠新研究进展，以及其在电力传动、电能质量问题治理领域的工程应用现状，在此基础上指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明,MMC在电力系统中有广泛的应用前景，是未來屮高压大功率系统，尤其是高压输
6、电技术的重要发展方向。关键词：模块组合多电平变换器；公共直流母线；脉冲调制；电压控制：预充电：环流：建模：谐波分析基金项目：中央高校基本科研业务费重点专项(2U1UJBZ009)。TheFundanicnlaiResearchFundsfortheCentralUniversities(2010JBZ009).0引言传统两电平电压源型变换器(voltagesourceconvener,VSC)在电机传动、新能源并网、开关电源等工业生产领域的应用十分广泛。然而在高压大功率领域的应用屮，为解决功率开关器件的耐床问题，通常通过工频变床器接入高床电网，笨重的工频变床器人大增加了电力电子变换装置
7、的体积和成本，并限制了系统效率［1-3］。近年來，多电平变换器以英独特的结构特点，在高床大功率场合受到广泛关注片5
8、。目前常见的电压型多电平变换器拓扑人致可分为钳位型和单元级联型两人类3小前者随着电平数增加，所需半导体器件的数显急剧增加，H.电容电压不容易平衡，使得英在实际应用屮有一従的限制［9J。以级联H桥型多电平变换器(cascadedH-bridgemultilevelconverter,CHMC)为代表的级联型拓扑则采用模块
