李兴建，笃 峻，姚婷婷，于 哲，张延冬，祁 琦，魏 星

(南瑞继保电气有限公司，江苏 南京 211102)

0 引言

统一潮流控制器(UPFC)[1]是一种功能强大、特性优越的新一代柔性交流输电装置，也是迄今为止通用性最好的柔性交流输电系统(FACTS)装置，它综合了FACTS元件的多种灵活控制手段，具有电压调节、串联补偿和移相等各种能力[2]。UPFC既能在电力系统稳定控制方面实现潮流调节，合理控制有功功率、无功功率，提高线路的输送能力，实现优化运行；又能在动态方面，通过快速吞吐无功，动态地支撑接入点的电压，提高系统电压稳定性；还可以改善系统阻尼，提高功角稳定性[3- 4]。

因UPFC有诸多显而易见的优越性，加上大功率晶闸管的造价日趋降低，目前我国和美国、瑞典、巴西、德国、英国、日本等国家都在积极开展FACTS设备制造或者应用的研究，我国更是取得了快速的进步，2015年12月，南京220 kV西环网UPFC工程正式投入运行[5]；2017年12月世界电压等级最高、容量最大的UPFC工程——苏州南部电网500 kV UPFC示范工程正式投运。这2个重点工程都是采用基于IGBT的模块化多电平换流器(MMC)的UPFC工程。MMC为多个模块构成的三相桥式结构，其基本单元是一个半桥单元(子模块)，每个子模块由2个IGBT器件和1个直流储能电容并联组成，多个子模块串联在一起构成一个换流桥臂，6组级联换流桥臂组合在一起构成三相换流器[6]。

MMC模块具有损耗小，可靠性高，电压、容量等级易于扩展，便于工程实现等优点，但开关器件数目增加，子模块数目比较多，据统计，每个桥臂的串联子模块数达到数百个[7]，这给新的UPFC工程的验收测试带来不小的难度。……