郭汉臣，王 琛，王 毅,2，聂小鹏

(1.华北电力大学 河北省分布式储能与微网重点实验室，河北 保定 071003；2.华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室，河北 保定 071003)

0 引 言

目前在直流输电领域，对直流电网等级的划分国内外尚未形成统一标准。根据应用场景和我国电力行业发展情况，学者们将直流电网大致划分为三个等级：电压等级低于1.5 kV为低压直流电网，在1.5 kV和200 kV之间的为中压直流电网，高于200 kV为高压直流电网[1-3]。相比同等级的交流电网，中压直流(medium voltage direct current，MVDC)输电系统以其较低的输送成本和较少的损耗在海上风电系统、光伏发电系统和中压直流配电等领域有广阔的应用前景。模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)凭借高拓展性与低损耗等优势，在美国跨湾工程、舟山5端柔性直流输电工程等高压大容量工程中得以成功应用[4-7]，而中压直流系统中常用换流器为电压源换流器(Voltage Source Converter，VSC)。相比传统的VSC，MMC中直流母线电压在各子模块中均匀分配，从而对输出交流电压大小的调控更加方便，还可降低器件对耐压性的要求；同时分散电容使变换器对故障的应对能力更强，电平数量的增加使交流侧谐波含量降低[8-10]。因此，MMC在中压直流输电场合具有相当的应用价值。

目前MMC中的常用控制策略为最近电平逼近调制(nearest level modulation，NLM)以及载波移相脉冲宽度调制(carrier phase shifting pulse width modulation，CPS-PWM)。NLM以其原理和易于实现等优点，在高压直流输电(HVDC)系统中成为MMC的常用调制策略。而将MMC应用于MVDC系统时，子模块数量会随着电压等级的降低而变小，采用NLM时每一等效阶梯波内各电平的持续时间将变长，电平切换频率会降低，从而造成输出电流具有较大的畸变[11-13]。……