景旭川, 曹以龙, 江友华

(上海电力大学 电子与信息工程学院, 上海 200090)

模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converters,MMC)自2002年被提出以来就受到了众多学者的关注。由于其具有功率损耗低、可拓展性强和易于组装等优点[1-2],MMC已被众多国家和厂家广泛应用于高压直流输电、静止同步补偿等电网输送领域。然而,MMC也有着该电路拓扑独有的问题,如子模块电容电压失衡、内部环流等现象,其中,环流抑制是MMC控制系统中极其重要的组成部分[3-5]。

相间环流过大会增加桥臂应力,增加器件尺寸,增大功率损耗,因此必须对环流加以抑制。文献[6]提出了一种通过计算并增大桥臂电感值结合电流控制的方法,以实现对环流的抑制,但增大桥臂电感值则会使MMC装置体积增大,系统能量损耗过高。文献[7]提出了一种通用的环流抑制方法,不需要常规环流抑制策略中的坐标变换以及控制量的解耦,适用范围广,但该策略需要通过计算得出精确的环流电压值,不易实现。文献[8]提出了一种基于正、负序双坐标系下比例-积分(PI)和重复控制复合控制的环流抑制方法,适用于三相平衡和三相不平衡系统,但该方法使用了PI调节器和重复控制器,需要大量计算,且参数整定困难。文献[9]设计了一种基于直接反馈控制的桥臂环流抑制方法,通过谐波分离器将环流中的三次谐波分离出来,然后通过准比例谐振(Proportional Rresonance,PR)控制器的调节,产生调制信号的补偿量,以此抑制二倍频环流,然而环流中还有其他频次谐波未得到抑制。……