李登魁， 顾 军， 张 东

(安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南 232001)

0 引 言

面对全球日益突出的能源问题以及环境污染现状，以可再生能源为主的新能源发电、输电技术成为解决这一难题的关键，尤其是采用多电平换流器的高压直流输电[1](VSC-HVDC)技术在电能输送和能源调整分布中发挥着重要作用。模块化多电平变换器(MMC)作为一种模块化多电平结构的新型变换电路，具备模块化程度高、调制灵活、易扩展、抗干扰能力强等优点，其不需要独立的电源，兼具整流和逆变的双向换流，负载侧可实现有源并网以及向无源网络单独供电的能力，因而在高压直流传输、大功率电机驱动等领域具有广泛的应用前景[2]。

与其他类型的高压大功率变换器一致，MMC应通过降低系统工作时的开关频率来达到减少开关损耗、提高效率的目的[3]。因为可通过叠加子模块数量来使交流侧输出的多电平电压接近正弦波，可以使单个的子模块以较低的开关频率工作，所以对调制策略以及子模块平衡控制的研究是国内外学者在该领域的主要研究方向之一。作为目前MMC常见的2种控制方式，载波移相调制(CPS)在输出电压谐波、电容电压平衡和功率均衡方面具有良好表现，但因其较高的开关频率，在子模块数量较多时对控制系统的计算量和系统硬件资源要求较高，因此多用于中低压、低电平MMC调制[4]；最近电平逼近调制(NLM)具有开关频率低、实现简单以及动态响应速度快等优势，适合子模块数目较多的高压直流输电领域。……