王 蕊，曹 磊，胡鹏飞，郭云涛

(1.东南大学，南京 210096；2.南京汇洁能电力电子技术有限公司，南京210000)

0 引 言

模块化多电平换流器(以下简称MMC)由于其高度模块化、易拓展和输出性能好的特点，得到了科技工作者和学者们的广泛关注，其应用领域也日益广泛，如基于背靠背结构的轻型直流输电[1]、电能综合治理补偿装置[2]、光伏并网逆变器[3]、电机驱动[4]和变频调速[5-6]等。一方面，MMC的拓扑结构决定了它可以拓展到高电压等级；另一方面，在高压大功率传动领域，高压大功率电动机的控制亟需合理的控制方法，以实现其高效节能的运行。因此，将MMC用于电机拖动是一项突破性进展，具有十分重要的科学研究和工业应用价值。

MMC应用于高压电机拖动系统有诸多优势：(1)拓扑结构方面：各个子模块结构相同，可方便地扩展到高电压等级；便于冗余设计。(2)功能方面：交-直-交的结构和IGBT的全控性，可驱动电机再生制动，能够实现能量双向流动。(3)输出波形方面：输出电压的电平数多，谐波含量少，可降低整个系统中谐波损耗和器件应力；同时du/dt减小，可以减少对电机的绝缘损坏。

但是MMC电机调速系统在实际应用中却面临着一些问题。电机有两类典型负载:风机、泵类负载和恒转矩负载。在电机带恒转矩负载的调速过程中，当电机工作频率较低，或者电机刚刚起动时，会出现低频问题，如电机的电磁转矩过大，起动电流过大，子模块电容电压的波动较大[7]，而导致MMC电机拖动系统无法正常运行。……