李志刚

摘 要：本文分析IGBT直接串联两电平电压源换流器（2L-VSC）和模块化多电平换流器（MMC）的经济性差异，对比了两种换流器的结构差异，在此基础上通过选择合适的经济性评估指标，对两种换流器的经济性进行定量对比分析。

關键词：电压源换流器；模块化多电平；损耗；经济性

0 引言

本文对IGBT直接串联两电平换流器和模块化多电平换流器的主电路进行对比，分析两种换流器的器件参数选择方法以及损耗计算方法，对两种换流器的主电路和损耗差异进行定量的对比分析，在此基础上，提出合适的经济性指标，对两种换流器经济性进行全面的评估及对比。

1 换流器主电路拓扑分析及参数选择

IGBT直接串联两电平换流器和模块化多电平换流器在电气结构上存在着较大差异，IGBT直接串联两电平换流器和模块化多电平换流器的在电路拓扑上的主要差异有以下3点：（1）前者的串联功率单元为IGBT和反并联二极管（暂不考虑均压电路），而后者的串联功率单元为两组IGBT和反并联二极管和支撑电容构成的子模块；（2）前者的换流电抗器是串联在每一相中，而后者的电抗器是直接串联在各个桥臂中；（3）前者的支撑电容直接跨接与直流母线上，而后者的支撑电容置于每个子模块中。

下面对两种换流器的相电抗器、支撑电容、开关器件的参数设计进行详细分析。为方便分析，这里假设各IGBT和反并联二极管参数相同。

1.1 开关器件

1.2 支撑电容

1.2.1 IGBT串联型两电平换流器支撑电容选型