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1、第32卷第24期中国电机工程学报Vol.32No.24Aug.25,201282012年8月25日ProceedingsoftheCSEE©2012Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2012)24-0008-07中图分类号：TM85文献标志码：A学科分类号：470·40模块化多电平换流器子模块电容电压波动与内部环流分析周月宾，江道灼，郭捷，梁一桥，胡鹏飞(浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市310027)AnalysisofSub-moduleCapacitorVoltageRip
2、plesandCirculatingCurrentsinModularMultilevelConvertersZHOUYuebin,JIANGDaozhuo,GUOJie,LIANGYiqiao,HUPengfei(CollegeofElectricalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,ZhejiangProvince,China)ABSTRACT:Inordertoidentifythebasiccomponentsof是准确的，为子模块电容值和桥臂电感的选
3、取提供了理论sub-module(SM)capacitorvoltagerippleandcirculating基础。currentsinmodularmultilevelconverters(MMC),analysiswas关键词：模块化多电平换流器；电容电压波动；环流；总谐madethroughamathematicalmethodbasedontheswitch波畸变率；输出电压function.Theanalysisimpliesthatrippleswithfundamentalfrequencyanddo
4、ubleline-frequencyarebasiccomponentsin0引言thecapacitorvoltageripple.Inaddition,theiranalytical相比于传统的两电平或者三电平电压源换流expressionswerederived.Theanalysisalsoindicatesthat器(voltagesourcedconverter，VSC)，模块化多电平circulatingcurrentconsistsofevenharmonics,inwhichthe2ndharmon
5、icisthemajorcomponent.Theanalytical换流器(modularmultilevelconverter，MMC)在直流[1-3]expressionofthe2ndharmonicwasalsoderived.For输电领域具有明显的优势，主要体现为：模块化investigatingtheeffectofcirculatingcurrentsontheoutput设计、输出电平数高，容易实现容量的扩展和电压voltageofMMC,theharmonicsinoutputvoltagesw
6、ere等级的提高等等。但是MMC也有存在明显的问题，analyzed.Theanalysisshowsthatthecirculatingcurrent即子模块电容电压的均压问题、环流问题等等。increasestheharmoniccontentinoutputvoltages,especiallyMMC应用于直流输电领域，一个突出的问题the3rdharmonic,withitsanalyticalexpressionderived.就是子模块电容值的选取。文献[4-5]从“能量脉动”Simulationresu
7、ltsdemonstratetheanalysisaboveisprecise,anditprovidesatheoreticalprooftodeterminethesizeofSM的角度分析了MMC单个桥臂的瞬时功率，并从中capacitancesandarminductances.得出子模块电容电压波动幅度的解析表达式，但并KEYWORDS:modularmultilevelconverter;capacitor没有对子模块电容电压波动的成分进行深入分析。voltagefluctuation;circulati
8、ngcurrent;totalharmonic文献[6-7]对理想情况下MMC的数学模型进行分distortion;outputvoltage析，并设计了基于旋转坐标变换的直接电流控制策摘要：为了分析模块化多电平换流器(modularmultilevel略，但是该策略并没有关注MMC的内部特性，尤converter，MMC)子模块电容电压波动和
