模块化多电平换流器电容电压均衡控制策略研究

"MMC电容电压均衡控制策略 (2014年)" 文章详细探讨了模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）中的电容电压均衡控制策略，这是确保该类型换流器正常运行的关键因素。MMC因其独特的结构和性能优势，如高电压等级、低谐波含量以及对有功和无功功率的独立控制能力，被广泛应用于高压直流输电系统中。在 MMC 的设计中，每个子模块都包含一个电容器，其电压平衡直接影响整个系统的稳定性和效率。 文章首先介绍了MMC的基本工作原理，强调了多电平电压构建方式，即通过子模块的开关状态调整，实现输出电压的阶梯状分布。接着，作者深入分析了载波移相技术在模块化多电平换流器中的应用，这种技术能够有效地改变子模块的开关频率，从而影响电容电压的变化。 针对电容电压的不平衡问题，文章提出了一种电容电压均衡控制器的设计方案。该控制器的目标是通过实时监测和调整各子模块的开关策略，使得所有电容的电压保持一致，防止过压或欠压情况的发生。控制器的设计考虑了系统的动态响应和稳定性，旨在在各种工况下都能保证电容电压的均衡。 在理论分析的基础上，作者利用MATLAB/Simulink软件建立了仿真模型，进行了详细的仿真试验。仿真结果显示，所设计的电容电压均衡控制器能有效地抑制电容电压的波动，确保了电容电压的稳定，验证了控制策略的可行性。 此外，文章还提及了MMC在实际工程中的应用案例，例如德国和中国的工程实践，进一步证明了MMC技术在高压直流输电领域的广泛应用和重要地位。同时，文章也指出，随着可再生能源的发展，MMC的电容电压均衡控制策略将在未来电力系统中扮演更为关键的角色，对于提高系统的可靠性和经济性具有重要意义。 这篇文章不仅深入剖析了MMC电容电压均衡控制的理论基础，还提供了实用的设计方法，并通过仿真验证了其有效性，为后续研究和工程实践提供了有价值的参考。