王朝亮，叶方彬，严华江，吕文韬，童力，赵成勇（．国网浙江省电力公司电力科学研究院，浙江省杭州市 3004；．新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市 006）

热备用子模块对MMC运行特性影响分析

王朝亮1，叶方彬1，严华江1，吕文韬1，童力1，赵成勇2
（1．国网浙江省电力公司电力科学研究院，浙江省杭州市 310014；2．新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市 102206）

冗余配置是模块化多电平换流器（MMC）在工程应用的一大技术优点，极大提高了系统的可靠性和可用率。冗余子模块在MMC运行中主要有冷备用和热备用两种状态，热备用子模块参与MMC的运行，会对MMC的运行特性产生影响。引入冗余度的概念，定义了配置有热备用子模块MMC的平均开关函数，基于开关函数法推导出配置有热备用子模块MMC的各电气量的解析表达式，主要研究分析了热备用子模块对于MMC子模块电容电压波动、桥臂环流、频率等稳态运行特性的影响，最后通过仿真进一步验证了理论分析的正确性和有效性。

模块化多电平换流器（MMC）；冗余配置；热备用子模块（SM）；冗余度；开关函数

0　引言

基于模块化多电平换流器转换器的高压直流输电(modularized multilevel converter-HVDC, MMC-HVDC)是电压源换流器型高压直流输电（voltage source converter-HVDC, VSC-HVDC）技术向高电压大功率方向发展的最新成果[1-4]。MMC具有严格的模块化结构和良好的控制特性，适用于高压大功率领域，与传统基于电压源换流器的两电平、三电平VSC-HVDC相比而言，MMC-HVDC有诸多优点：开关频率低，损耗小，采用模块化设计，结构简单，易于扩展，直流母线无需电容器，具有良好的冗余运行能力等等[1-8]。……