2基于循环嵌套机理的模块化多电平换流器拓扑及其优化设计

• 作者: 刘兴华 张宝顺 彭茂兰 赵成勇 郭春义
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 模块化多电平换流器 循环嵌套机理 控制系统 协调控制策略 换流器运行损耗
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动
• 页码范围: 64-70,前插9
• 页数: 8页
• 分类号: TM46
• 字数: 5215字
• 语种: 中文

摘要

普通模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)拓扑中,因子模块数量较多,系统需采集和处理的信息量大,导致控制系统硬件构成复杂.提出一种基于循环嵌套机理的MMC拓扑,其电平输出能力得到显著提升.通过上下两组子模块的协调投切,相对于普通MMC拓扑,新型拓扑输出相同电平数所需的子模块及控制设备数量大幅减少.阐述该新型拓扑的构成方式及基本参数选取原则；针对循环嵌套结构,设计相应的模块协调控制策略；分别以模块用量最小化和换流器运行损耗最小化为目标,优化设计拓扑构成方案.在RTDS中搭建换流器模型,仿真结果表明,新型拓扑具备更强的电平输出能力,并达到大幅减少子模块数量、简化控制系统硬件构成的目标.