郭 捷，胡鹏飞，周月宾，林志勇

（1.国网河北省电力公司电力科学研究院，河北 石家庄 050021；2.浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027）

0 引言

模块化多电平换流器MMC（Modular Multilevel Converter）作为一种新型电压源型换流器VSC（Voltage Source Converter），已经在以柔性直流输电为典型应用的中高压领域展现出明显优势。文献[1-4]较早地提出了MMC的基本原理，文献[5-6]进一步讨论了其控制策略，文献[7]扩展了它在AC／AC换流器方面的应用领域，文献[8]提出了适用于中压领域的PWM方法。MMC在基于VSC的高压直流输电系统中的实际应用包括西门子公司在美国旧金山建立的Trans Bay Cable工程[9]和中国电力科学研究院在上海建立的南汇风电场柔性直流输电示范工程[10-11]等。 MMC 具有以下优点[1-4，8-13]：与传统VSC相比，通过子模块串联提高换流器额定电压，实现难度低于前者的通过大量开关器件串联；换流器电平数可达到很多，在开关器件开关频率很低时也可实现较小的输出波形畸变；模块化设计提高了子模块冗余度，取消了正负极间的直流电容，而是把它分散在各子模块中，提高了换流器的可靠性和可维护性。但是，MMC也存在运行时换流器损耗较大、控制系统复杂、直流侧故障承受能力较低等缺点[14-16]。

在MMC的基础上，文献[15]提出的桥臂交替导通型多电平换流器A2MC（Alternate-Arm Multilevel Converter）的主要优点在于：桥臂与换流器电压同步交替导通，电压正半周由上桥臂形成，电压负半周由下桥臂形成，形成电压波形所需的子模块大为减少，降低了换流器损耗；发生直流侧短路故障时，在同相上下桥臂间并没有直接的故障电流通路，有利于故障电流的抑制[15-16]。……