焦晓鹏，刘青

(华北电力大学电气与电子工程学院，河北省保定市 071003)

基于改进快速排序算法的MMC均压控制策略

焦晓鹏，刘青

(华北电力大学电气与电子工程学院，河北省保定市 071003)

模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)由于其自身具有输出电平数高、开关频率低、波形质量好等优势而被广泛研究和使用。子模块电容的电压均衡问题是MMC的重点研究方向之一。传统均压方法随着子模块数目增加，将极大增加开关元件频率损耗和控制器运算量。该文提出了一种基于改进快速排序算法的均压策略,通过实时监测子模块电容电压，设置子模块电压间的离散度指标，继而控制排序模块的开通和保持。同时，通过排序算法的优化，使控制器在多模块时计算效率大大增加，降低硬件要求。在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建MMC-HVDC模型进行仿真验证。仿真结果表明，改进的均压控制方法能够在维持系统特性相对均衡的同时，有效提高运行速度，降低子模块开关频率。

模块化多电平换流器(MMC)；高压直流输电；电容电压平衡；开关频率；快速排序

0 引 言

全控型电力电子元件的快速发展，使得对电压源型换流器(voltage-sourced converter，VSC)的研究越来越深入。模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)是一种新型的电压变化电路，其通过多个子模块级联的方式，叠加输出更高的电压，具有开关频率低、电压谐波小、易于模块化设计等优势。因此，MMC技术在电力系统中具有广泛的应用前景[1-2]。基于MMC的诸多优点，国内外学者对其进行了广泛的研究。

目前，针对MMC的研究多集中在拓扑结构和基本原理、元件参数选择、脉宽调制策略、环流和电容电压平衡等方面。……