MMC子模塊拓?fù)渌阉鞣椒捌渲绷鞴收洗┰侥芰Χ吭u(píng)估

趙鵬豪，許建中，趙成勇，徐 瑩

(華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206)

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MMC子模塊拓?fù)渌阉鞣椒捌渲绷鞴收洗┰侥芰Χ吭u(píng)估

趙鵬豪，許建中，趙成勇，徐 瑩

(華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206)

模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的子模塊類型包括半橋、全橋和雙鉗位子模塊在內(nèi)的多種常見(jiàn)拓?fù)洌⑶译S著研究的深入新型子模塊拓?fù)湓诓粩嘤楷F(xiàn)。提出了一種MMC子模塊拓?fù)渌阉鞣椒ǎ梢詮睦碚撋献C明已有子模塊拓?fù)涞奈ㄒ恍裕M(jìn)而重點(diǎn)研究了由搜索所得子模塊拓?fù)浣M合而成的一種混合MMC結(jié)構(gòu)。同時(shí)，為了精確評(píng)估MMC的直流故障穿越能力，提出了直流故障阻斷能力指標(biāo)(DC Fault Blocking Capability Index，DFBCI)，可以對(duì)已有MMC拓?fù)湟约盎旌螹MC拓?fù)涞闹绷鞴收洗┰侥芰M(jìn)行定量對(duì)比，進(jìn)而驗(yàn)證了所推薦拓?fù)涞慕?jīng)濟(jì)性和有效性。最后在PSCAD/EMTDC環(huán)境下搭建了雙端MMC-HVDC系統(tǒng)模型，用以驗(yàn)證DFBCI指標(biāo)的有效性。

模塊化多電平換流器；子模塊拓?fù)洌凰阉鞣椒ǎ恢绷鞴收洗┰侥芰Γ欢吭u(píng)估

0 引 言

模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)由德國(guó)慕尼黑聯(lián)邦國(guó)防軍大學(xué)的R. Marquardt和A. Lesnicar于2003年首次提出[1]。與兩電平、三電平電壓源換流器(Voltage Source Converter，VSC)相比，MMC具有波形質(zhì)量高、易于擴(kuò)展到較高的電壓和功率等級(jí)、損耗低等優(yōu)點(diǎn)[2-8]，因此受到了學(xué)術(shù)和工程界的極大關(guān)注，在柔性直流輸電領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

MMC的子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有許多種，已知的有半橋子模塊拓?fù)?Half Bridge Sub-module，HBSM)拓?fù)洌珮蜃幽K(Full Bridge Sub-module，F(xiàn)BSM)拓?fù)鋄9]，雙箝位子模塊(Clamp Double Sub-module，CDSM)拓?fù)鋄10]，改進(jìn)復(fù)合子模塊(Improved Hybrid Sub-module，IHSM)拓?fù)鋄11]，單箝位子模塊(Clamp Single Sub-module，CSSM)拓?fù)鋄12]等。……