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MMC子模塊電壓均衡及環流抑制方法研究

來源：電工電氣發布時間：2021-01-25 08:25 瀏覽次數：1029

MMC子模塊電壓均衡及環流抑制方法研究

林強，厲偉，徐建源，林莘，于高樂

（沈陽工業大學電氣工程學院，遼寧沈陽 110870）

摘要：子模塊電容電壓均衡及橋臂環流問題會對模塊化多電平變換器(MMC) 的直流側電壓平衡及換流器內部穩定運行產生很大影響。提出子模塊電壓分塊均衡控制策略以及基于矢量比例積分(VPI) 諧振控制器的橋臂環流抑制策略。電壓平衡控制方法采用分塊原理，對子模塊電容投入順序分為三級進行，可以減小橋臂電壓波動，而且可以減小IGBT 的開關頻率。MMC 上下橋臂環流抑制策略采用的是一種新型控制器，并對控制器參數采用試驗的方法進行了分析和計算，可以有效減小換流器內部環流。通過在PSCAD/EMTDC 軟件中進行仿真，驗證了相應控制策略的有效性。

關鍵詞：模塊化多電平變換器(MMC)；子模塊電壓分塊；VPI 諧振控制器

中圖分類號：TM624 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2021)01-0005-06

Research on Sub-Module Voltage Balance and Circulating

Current Suppressing Method of MMC

LIN Qiang, LI Wei, XU Jian-yuan, LIN Xin, YU Gao-le

（School of Electric Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 11 0870, China）

Abstract: Sub-module capacitor voltage balance and bridge arm circulating current issues will have a great impact on the DC side voltage balance of the modular multilevel converter (MMC) and the stable operation of the converter. To solve this problem, a sub-module voltageblock equalization control strategy and a bridge arm circulating current suppression strategy based on a vector proportional integral(VPI)resonator controller are proposed. The voltage balance control method adopts the block principle, and divides the sub-module capacitor inputsequence into three levels, which can reduce the voltage fluctuation of the bridge arm and can reduce the switching frequency of the IGBT.The MMC upper and lower bridge arm circulation suppression strategy uses a new type of controller, and the controller parameters are analyzed and calculated in detail by means of experiments, which can effectively reduce the internal circulation of the converter. Finally, simulation is carried out in PSCAD/EMTDC software to verify the effectiveness of the corresponding control strategy.

Key words: modular multilevel converter (MMC); sub-module voltage block; VPI resonator controller

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