喻 锋，王西田

（上海交通大学 电气工程系 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海 200240）

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换流器结构，采用子模块SM（Sub-Module）级联型拓扑，具有模块化结构易于扩展、低次谐波含量低、损耗小的优点[1-3]，在HVDC方向得到大力推广。

作为MMC关键技术之一的电压均衡控制，其研究的目的是为了在保证各悬浮电容器电压的均衡前提下减小开关的动作频率。鉴于电压均衡控制对于MMC稳定运行的重要作用，国内外学者在均衡控制算法方向进行了大量的研究。文献[4]提出了为子模块电容电压设计闭环控制，但复杂的控制系统使其局限于较低电平的应用。文献[5]提出了基于能量平均的电压均衡控制策略，该算法不需测量电容电压，减少了硬件的投入，但该算法计算复杂且其暂态稳定性有待进一步验证。而对于大多数均衡控制策略采用了基于电容电压排序算法，该类算法原理清晰，实现简单，为多数文献所采用[6-14]。文献[6]引入保持因子，使电容电压具有保持原来开关状态的能力，降低了开关器件的动作频率。文献[7-8]对传统直接由电压排序和桥臂电流方向确定子模块触发脉冲的方法进行了改进，引入子模块间最大电压偏差量控制，降低了排序的频率，一定程度上减少了IGBT不必要的开断操作。

随着MMC-HVDC传输容量及直流电压等级的提升，受电力设备耐压的限制，桥臂串联的子模块需要相应的增加[9]。 TRANS BAY CABLE Project是世界上第一个使用MMC技术的柔性直流输电工程，其额定容量为400 MW，单个桥臂串联子模块已达到200个[10]。……