MMC环流抑制：基于电容电压精确计算的方法

“基于电容电压精确计算的MMC环流抑制方法.pdf” 文章主要探讨了模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，简称MMC）在电气传动中的环流抑制问题。MMC是一种先进的高压直流输电和大功率电力转换技术，由多个子模块（Sub-Module，SM）组成，每个子模块包含一个电容器，用于存储能量并调节输出电压。在MMC的正常运行中，由于传统子模块计算方法的局限性，即忽略电容电压的瞬时波动，导致实际投入的子模块数量与期望值之间存在偏差，进而产生桥臂电压偏差。这种电压偏差会引发桥臂环流，即电流在桥臂内部循环流动，形成交流分量。 桥臂环流的交流分量虽然不会直接影响MMC的外部特性，但它增加了桥臂电流的有效值，增大了开关元件的电流应力，提高了功率损耗，并可能导致系统性能下降。因此，抑制环流交流分量是提升MMC性能的关键。针对这一问题，文章提出了一种创新的抑制方法，即基于电容电压的精确计算来调整子模块的投入数量，以减少环流的产生。 这种方法不需要额外的硬件设备、测量环节或附加控制器，仅通过改进阀级控制策略，实时精确计算每个子模块的电容电压，从而减少桥臂电压偏差，进而抑制环流。它适用于各种相数的MMC换流器，具有较强的通用性和经济性。 文章使用Matlab/Simulink建立的仿真模型验证了所提方法的正确性和有效性。实验结果表明，该方法能有效抑制环流，提高MMC系统的稳定性和可靠性。研究对于优化MMC设计，减少系统损耗，提高运行效率具有重要的理论和实践意义，特别是在云计算等高功率需求的场景下，能够确保电力转换系统的高效稳定运行。 关键词：模块化多电平换流器；电容电压；环流交流分量模型；环流抑制；子模块数目计算 中图分类号：TM28 文献标识码：A DOI：10.19457/j.1001-2095.dqcd21913 作者：王静1，孙乾浩2，刘国伟1，赵宇鸣1 （1.深圳供电局有限公司，广东深圳518020； 2.清华大学电机工程系，北京100084）