不平衡網壓下MMC?BESS的新型SOC均衡控制研究

賀坤，王燦，張坎，陳凱平，朱漢欽，符志宇，徐雷

（1.湖南長高高壓開關有限公司，湖南 長沙 410200；2.長沙理工大學電氣與信息工程學院，湖南 長沙 410114）

基于模塊化多電平換流器（modular multilevel monverter，MMC）的高壓柔性直流輸電技術作為當代電壓源換流器的新型直流輸電技術，是當今柔性直流輸電技術的研究重點。同傳統直流輸電技術相比，基于MMC的柔性直流輸電技術具備獨立調節有功與無功功率的能力[1-3]。但在其控制方面，子模塊電容電壓的均衡問題和各橋臂之間的環流問題一直是研究的重點[4-6]。

儲能系統的加入，對于增加電網供電的可靠性和給予電網功率支撐方面起到了明顯的作用。模塊化多電平儲能換流器目前已經引起國內外研究人員的關注[7-8]。由于儲能電池的電壓隨電荷狀態變化的影響很小，故在電池的正常工作狀態可以視其電壓恒定不變，儲能子模塊的電容電壓就可以等效為電池電壓[9]。故對于模塊化多電平儲能換流器，其避免造成儲能容量配置浪費的子模塊荷電狀態的均衡控制成為研究的重點。現有許多文獻都提出了子模塊的荷電狀態（state of charge，SOC）均衡控制，如通過控制相、橋臂、子模塊功率的角度研究了三級SOC策略，實現SOC的均衡控制[10]。文獻[11]建立電池組的非線性模型，采用模型預測方法得到SOC控制策略，但該方法控制復雜，參數難以整定。文獻[12]分析了電源間的功率傳輸關系，提出了一種故障容錯工況下的SOC均衡控制策略。

但對于不平衡網壓狀況下，上述方法都有所不足。……