模块化多电平变换器在轻型高压直流输电中的应用与控制策略

“基于MMC的轻型高压直流输电系统的建模与控制”探讨了在传统高压直流输电系统（HVDC）基于电压源变换器（VSC）存在的问题，如低次谐波含量高、需要大型滤波器和变压器以及串联器件动态均压困难等，提出了采用模块化多电平变换器（MMC）的轻型HVDC输电系统设计。该文详细阐述了基于MMC的HVDC系统的数学模型，并介绍了相应的控制策略。 在高压直流输电系统中，MMC是一种创新的变换器结构，由多个子模块构成，每个子模块包含两个反并联的电容器，能够生成多电平电压输出，从而显著减少谐波含量。这解决了VSC系统中低次谐波的问题，同时也减少了对大型滤波器和变压器的需求，使得整个系统更加紧凑和高效。 控制策略是该系统的另一核心部分。文章指出，控制策略分为装置级和系统级两方面。在装置级，控制目标是保持子模块电容电压的平衡，通过调整各子模块开关状态来实现。这种方法确保了每个子模块电容电压的稳定，防止了过电压或欠电压情况的发生，提高了系统的稳定性。 在系统级，控制策略侧重于功率解耦控制。在MMC-HVDC系统中，功率解耦控制允许独立调节有功和无功功率，增强了系统对电网的适应性。这种控制方法可以实现对传输功率的精确控制，同时优化系统的运行效率。 仿真结果证明了所提出的基于MMC的轻型HVDC输电系统在实际应用中的可行性和优越性。这种系统不仅降低了谐波影响，简化了设备配置，还提供了更精细的功率控制，对于现代电力系统的可靠性和灵活性有着重大意义。 总结来说，"基于MMC的轻型高压直流输电系统的建模与控制"研究了如何利用模块化多电平变换器改进高压直流输电系统的性能，解决了传统技术的诸多问题，通过控制策略实现了子模块电容电压的平衡和系统的功率解耦，为高压直流输电领域带来了技术创新和优化。