薛英林，赵 峥，葛风雷，张哲任

（1.国网北京经济技术研究院，北京 102209；2.国网徐州供电公司，江苏 徐州 220005；3.浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027）

0 引言

相较于早期两电平、三电平换流器，采用功率单元级联技术的模块化多电平换流器MMC（Modular Multilevel Converter）具有诸多优势[1-5]：制造难度下降、安装维护简单、输出波形质量高、运行损耗低等。采用MMC作为换流器拓扑，已成为柔性直流输电系统最主流的趋势[6-7]。

目前柔性直流系统主要应用在风电并网、海岛送电和城市增容等场合，在大容量架空线方面却鲜有应用。这一方面是因为输送容量难以与传统直流相媲拟。现阶段传统特高压直流工程可输送8000 MW，而世界上容量最大的柔性直流工程是大连两端柔性直流工程[8]以及法国和西班牙的INELFE联网工程[9]，单个换流器容量仅为1000 MW。通过增加桥臂内串联的子模块数量，可以提升MMC的功率容量和电压等级，但是这样会给数据检测、采集和通信等造成很大的负担；此外，MMC的最大输送功率受制于换流变压器的容量。另一方面是因为直流线路故障难以快速地清除。早期的MMC采用的功率单元是半桥结构的子模块，在直流故障期间交流系统会通过IGBT反并联二极管向故障点持续馈能，所以该拓扑不具备自主切除故障电流的能力[10-11]。

为使柔性直流输电系统拓展到大容量架空线领域，文献[1，12]提出了2点基本解决方法：利用MMC换流单元串并联技术，即采用组合式换流器来增加系统输送容量；采用具有直流故障自清理能力的换流器拓扑。……