模块化多电平换流器新型桥臂环流抑制策略研究.pdf

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1、第43卷第21期电力系统保护与控制V01．43NO．212015年11月1日PowerSystemProtectionandControlNOV．1．20l5模块化多电平换流器新型桥臂环流抑制策略研究张浩，吴金龙，杨美娟，姚为正(1．西安许继电力电子技术有限公司，陕西西安710075；2．许继集团有限公司，河南许昌461000)摘要：为抑制模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter，MMC)的内部环流，介绍了一种新型的桥臂环流抑制策略，包括其MMC改进拓扑、环流抑制方法及电压校正模块(VokageCorrectingModule，VCM)的稳压控制方

2、法。为便于工程应用，提出了该策略的VCM冗余控制方法，并对VCM进行了参数设计，包括子模块电压设计和支撑电容容值设计。仿真结果说明了所提VCM参数设计合理，验证了该冗余控制方案可在维持VCM电压稳定的基础上有效抑制换流器的桥臂环流。该方案适用于所有MMC系统，在使用IGBT串联MMC的高压大容量场合优势明显。关键词：模块化多电平换流器；环流抑制器；电压校正模块；IGBT串联；桥臂环流AnovelbridgearmcirculatingcurrentrestraintstrategyformodularmultilevelconverterZHANGHao，WUJinlong，YA

3、NGMeijuan，YAOWeizheng。(1．Xi’anXujiPowerElectronicsTechnologyCorporation，Xi’an710075，China；2．XujiGroupCorporation，Xuchang461000，China)Abstract：Forrestraininginnercirculatingcurrentinmodularmultilevelconverter(MMC)，thispaperpresentsanovelrestraintstrategyforbridgearlTlcirculatingcurrent，includi

4、ngimprovedtopologyofMMC，circulatingcurrentrestraintmethod，constantvoltagecontrolofvoltagecorectingmodule(VCM)．Second，forengineeringapplications，thispaperproposesaredundancycontrolmethodofVCM，andtheparametersofVCMaredesigned，includingmodularvoltageandsupportmodulecapacitancevalue．Simulationres

5、ultsshowthereasonablenessofthedesignoftheproposedVCMparametersandverifytheredundancycontrolschemecanmaintainVCMvoltagestabilityaswellaseffectivelyrestrainbridgearmcirculatingcurrentofconverter．TheproposedschemeappliestoallMMCsystemandhasobviousadvantagesincaseofhighvoltageandlargecapacitylike

6、IGBTconnectingMMCinseries．Keywords：modularmultilevelconverter；circulatingcurrentcontroller；voltagecorrectingmodule；seriesconnectionofIGBTs；bridgearmcirculatingcurrent中图分类号：TM72I．1文章编号：1674—3415(2015)21．0073．08随着电网对输送容量需求的日益提高，业内已0引言经着手开展±500kV及以上高压大容量柔性直流模块化多电平换流器(ModularMultilevel输电的技术研究。若采用

7、传统子模块拓扑，直流电Converter，MMC)由R．Marquardt教授于2001年提压等级的提高会导致子模块数量的成倍增长，使控出，是一种采用多个子模块级联的多电平电压源型制系统变的尤为复杂。由此基于器件串联的MMC换流器拓扑lJJ。最早由西门子公司在高压柔性直流拓扑逐渐受到青睐，如图1所示。该拓扑采用器件输电领域投入到工程应用，并引起了国内外的广泛串联提高了子模块电压等级，从而避免了子模块过关注l4J。目前，国内已建成包括-200kV舟山工多带来的控制难度。程在内的两个